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Química

Elemento Químico

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Los átomos de un elemento determinado tienen el mismo número atómico, pero no todos pueden tener el mismo peso atómico. Un elemento metálico es aquel cuyos átomos forman iones positivos en solución, y un elemento no metálico es aquel cuyos átomos forman iones negativos en solución. La mayoría de los elementos que se encuentran en la naturaleza no están libres, sino que están combinados con otros elementos en forma de compuestos. El elemento más abundante en la Tierra es el oxígeno y el siguiente más abundante es el silicio. El elemento más abundante en el universo es el hidrógeno y el siguiente es el helio. Los elementos con números atómicos superiores a 92 son sintéticos.

Tierras Raras

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La tierra rara es un sólido natural formado por procesos geológicos que contiene uno o más elementos de tierras raras -los lantánidos (elementos 57-71), junto con el escandio (elemento 21) y el itrio (elemento 39)- como componentes principales. En un mineral de tierras raras, al menos un sitio cristalográfico contiene una proporción atómica total de lantánidos e itrio mayor que la de cualquier otro elemento. Las tierras raras son materiales esenciales para móviles o armamentos y EE.UU. importa el 80% de China. China cuenta con las mayores reservas del mundo. Pekín intentó hace años frenar este comercio y perdió ante la OMC. La extracción y concentración de minerales REE presenta problemas convencionales de eliminación de roca estéril y de residuos de la concentradora, que generalmente se gestionan mediante una cuidadosa ingeniería de las instalaciones de eliminación de residuos in situ. Una vez finalizada la extracción, se retiran todos los equipos y las instalaciones de procesamiento, y las instalaciones de eliminación de residuos se recontornean, se cubren con tierra vegetal y se revegetan.

Compuesto Químico

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Este texto se ocupa del compuesto químico y, por extensión, se hace una referencia a los elementos químicos. El compuesto químico es una sustancia compuesta por moléculas idénticas formadas por átomos de dos o más elementos químicos. Los compuestos químicos pueden clasificarse según varios criterios diferentes. Uno de los métodos más comunes se basa en los elementos específicos presentes. Los compuestos orgánicos se caracterizan por ser aquellos que tienen una columna vertebral de átomos de carbono, y todos los demás compuestos se clasifican como inorgánicos. Como su nombre indica, los compuestos organometálicos son compuestos orgánicos unidos a átomos de metal. Otro esquema de clasificación de los compuestos químicos se basa en los tipos de enlaces que contiene el compuesto. Los compuestos iónicos contienen iones y se mantienen unidos por las fuerzas de atracción entre los iones de carga opuesta. La sal común (cloruro de sodio) es uno de los compuestos iónicos más conocidos. Los compuestos moleculares contienen moléculas discretas que se mantienen unidas compartiendo electrones (enlace covalente). Algunos ejemplos son el agua, que contiene moléculas de H2O; el metano, que contiene moléculas de CH4; y el fluoruro de hidrógeno, que contiene moléculas de HF. Un tercer esquema de clasificación se basa en la reactividad, es decir, en los tipos de reacciones químicas que pueden sufrir los compuestos. Por ejemplo, los ácidos son compuestos que producen iones H+ (protones) cuando se disuelven en agua para producir soluciones acuosas. Por tanto, los ácidos se definen como donantes de protones.

Electrólisis

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La electrólisis se utiliza mucho en los procesos metalúrgicos, como en la extracción (electroobtención) o la purificación (electrorrefinación) de metales a partir de minerales o compuestos y en la deposición de metales a partir de una solución (galvanoplastia). El sodio metálico y el cloro gaseoso se producen mediante la electrólisis del cloruro de sodio fundido; la electrólisis de una solución acuosa de cloruro de sodio produce hidróxido de sodio y cloro gaseoso. La electrólisis del agua produce hidrógeno y oxígeno.

Electroquímica

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La electroquímica es el estudio de los procesos químicos que provocan el movimiento de los electrones. Este movimiento de electrones se denomina electricidad, que puede ser generada por movimientos de electrones de un elemento a otro en una reacción conocida como reacción de oxidación-reducción (“redox”). Cuando se produce una reacción química, los átomos de los reactantes cambian su patrón de enlace y se convierten en productos. La ruptura de enlaces en los reactivos requiere energía, y la formación de enlaces en los productos libera energía. El cambio neto de energía se denomina comúnmente energía química. La “energía química” disponible de un combustible típico (es decir, el cambio de entalpía que acompaña a la combustión del combustible, cuando los enlaces carbono-hidrógeno se sustituyen por enlaces carbono-oxígeno e hidrógeno-oxígeno más fuertes) se suele comunicar como entalpía específica o densidad de entalpía. La entalpía específica es la entalpía estándar de combustión dividida por la masa del reactivo. La densidad de entalpía es la entalpía estándar de combustión dividida por el volumen del reactivo. La primera es de interés primordial cuando la masa es una consideración importante, como en la puesta en órbita de un cohete. La segunda es primordial cuando el espacio de almacenamiento es una limitación.

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