24 DE NOVIEMBRE DE 2015
REACCIONES CON APLICACIONES INDUSTRIALES QUIMICA INORGANICA
INTEGRANTES: MUÑOZ CASAS MIRIAM ANDREA GONZALEZ RUELAS CLAUDIA ISELA MARTINEZ CALIXTO MARCELA ALEJO GAMEZ CLAUDIA LIZETH ERIKA VELAZQUEZ GARCIA LUIS ADAN MARTINEZ AVILA
1.- ÁCIDO NÍTRICO El proceso de obtención del ácido nítrico es a partir del óxido nítrico que a su vez se obtiene del amoniaco. Dicho proceso denominado de Ostwald consiste en hacer pasar una mezcla de aire y amoníaco sobre una red de contacto de platino a 750900 ºC. El platino actúa como catalizador absorbiendo los gases en su superficie, facilitando el contacto entre los reaccionantes: 4 NH3 + 5 O2 2 NO + O 2
4 NO + 6 H2O
K = 10168
2 NO2
Los gases producidos (óxidos de nitrógeno), se recogen sobre agua: 3 NO2 + H2O NO2 + NO + H 2O HNO2 + 1/2 O 2
2 HNO3 + NO 2 HNO2 HNO3
Aplicaciones: 1. Como agente nitrante en la fabricación de explosivos. 2. En la fabricación de abonos. El nitrosulfato amónico es un abono nitrogenado simple obtenido químicamente de la reacción del ácido nítrico y sulfúrico con amoniaco.2 3. El ácido nítrico es empleado en algunos casos en el proceso de pasivación. 4. El ácido nítrico es utilizado en grabado artístico (aguafuerte), también se usa para comprobar el oro y el platino. 5. En la industria electrónica, es empleado en la elaboración de placas de circuito impreso (PCBs).
2.- ÁCIDO FOSFÓRICO Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 → 3 H3PO4 + 5 CaSO 4 ↓ + HF ↑ Constituye una fuente de compuestos de gran importancia industrial perteneciente a los fosfato. Es una sustancia cristalina con una densidad relativa. Tiene una amplia gamma en sus usos gracias a su resistencia ante factores como la oxidación, reducción y evaporación se usa en las industrias como: bebidas, agricultura, limpieza, laboratorios, alimenticia, odontológica. 3.- AMONÍACO N (g) + 3H (g) −→ 2NH (g)
Aplicaciones: El amoníaco sirve de materia prima para un número elevado de aplicaciones. Él es utilizado en la fabricación de fertilizantes agrícolas, fibras y plásticos, de productos de limpieza, de explosivos, etc. Entre tantos empleos podemos destacar: Fertilizantes: sulfato de amoníaco, fosfato de amoníaco, nitrato de amoníaco y urea, Productos químicos: ácido nítrico (utilizado en la preparación de explosivos), Fibras y plásticos: Nylon y otras poliamidas, Productos de limpieza: detergentes y suavizantes de ropa.
4.- HIDRÓXIDO DE SODIO El hidróxido de sodio, en su mayoría, se sintetiza por el método de caustificación, es decir, juntando otro hidróxido con un compuesto de sodio: Ca(OH) (aq)+Na CO (aq)+CaCO (s) Aunque modernamente es fabricado por electrólisis de una solución acuosa de cloruro sódico o salmuera, también es un subproducto que resulta del proceso que se utiliza para producir cloro.
Ánodo: 2Cl− → Cl (gas) + 2eCátodo: 2H O+ 2e-
→
H
+
2OH−
Al ir progresando la electrólisis se liberan los aniones cloruro, y son sustituidos por iones hidróxido que, combinados con los cationes sodio presentes en la disolución, forman el hidróxido sódico. Los cationes sodio no se reducen a sodio metálico, debido a su bajísimo potencial.
Es una sustancia incolora que se vende en forma de trozos, escamas, hojuelas, granos, barras, se disuelve en agua con fuerte desprendimiento de calor formando la lejía de sosa. Tiene muchas aplicaciones en la industria química, principalmente en forma de lejía de sosa que se prepara donde ha de usarse y en cualquier concentración deseada, sus campos principales son: industria de algodón, seda ar tificial, plásticos y textiles, jabón y diversos productos químicos.
5.-ÁCIDO SULFÚRICO La obtención del ácido sulfúrico se realiza a partir del SO 2, éste se oxida a SO 3 y luego se obtiene ácido sulfúrico por reacción con el agua. En ambos métodos, se parte del dióxido de azufre previamente obtenido (a partir de la tostación de la pirita) y se oxida a trióxido de azufre utilizando un catalizador. El método de contacto necesita un trióxido de azufre muy puro para no envenenar el catalizador que suele ser arsénico u óxido de hierro, y es por esta razón por lo que resulta más caro. El trióxido de azufre obtenido, se enfría y se hace pasar por una torre de absorción donde se combina con ácido sulfúrico concentrado formándose el ácido pirosulfúrico: H2SO4 + SO3
H2S2O7
Que luego se descompone por acción del agua según la reacción: H2S2O7 + H2O
2 H2SO4
No es conveniente mezclar directamente el trióxido de azufre sobre agua para obtener el ácido sulfúrico según la reacción: SO3 + H2O
H2SO4
Porque en dicha reacción se desprende muchísima energía, haciendo que la mayor parte del trióxido de azufre se volatilice sin reaccionar para formar el ácido sulfúrico. Este es un esquema muy simplificado del método para obtener ácido sulfúrico a escala industrial:
Usos: La industria que más utiliza el ácido sulfúrico es la de los fertilizantes. El nitrosulfato amónico es un abono nitrogenado simple obtenido químicamente de la reacción del ácido nítrico y sulfúrico con amoniaco.4 Otras aplicaciones importantes se encuentran en la refinación del petróleo, producción de pigmentos, tratamiento del acero, extracción de metales no ferro sos, manufactura de explosivos, detergentes, plásticos y fibras. En muchos casos el ácido sulfúrico funge como una materia prima indirecta y pocas veces aparece en el producto final.
6.-ÓXIDO CÚPRICO El óxido de cobre (II), también llamado antiguamente óxido cúprico (CuO), es el óxido de cobre con mayor número de oxidación. Como mineral se conoce como tenorita. 2 Cu + O 2 → 2 CuO
7.-HIDRÓXIDO DE BARIO El hidróxido de bario es un compuesto químico, de fórmula Ba(OH) 2. El monohidratado granular es su forma comercial más común. El hidróxido de bario se puede preparar haciendo reacc ionar el Cloruro de Bario con Hidróxido de Sodio BaCl2 + 2NaOH → Ba(OH) 2 + 2NaCl Cristaliza como octahidratado, que se transforma en monohidratado al contactar con el aire. A 100 °C en el vacío, el monohidratado da BaO.
El hidróxido de bario se usa en la fabricación de cerámicas, veneno para ratas, insectos, y sustancias que se añaden a aceites y combustibles, en el tratamiento de agua de calderas; en la producción de lubricantes de bario, como componente de sustancias para sellar, en la manufactura de papeles y refinación de azúcar, refinación de aceite animal y vegetal, así como prevenir el deterioro de objetos de piedra caliza. 8.-HIDRÓXIDO DE CALCIO CaO + H2O → Ca(OH)2 + calor El óxido de calcio es un compuesto químico también conocido como cal viva. Se puede encontrar en la naturaleza, en la aglomeración de agua marina la cual posee altas concentraciones de carbonato y calcio. Entre sus usos y aplicaciones están: preparación y fabricación de morteros y cementeros, se emplea como blanqueador doméstico, en la industria de curtido de pieles se usa para extraer pelo, neutraliza los terrenos ácidos en la industria de la agricultura.
9.-HIDRÓXIDO DE LITIO Li2O + H2O → 2 LiOH Se usa principalmente en la producción de grasas lubricantes que pueden trabajar en extremas condiciones de temperatura y carga. Aplicaciones en la industria: en baterías para celulares, cámaras, o pilas comunes, lubricantes para motores o maquinas mecánicas, creación de colorantes.
10.-HIDRÓXIDO DE MAGNESIO El hidróxido de magnesio es un compuesto inorgánico (Mg(OH)2) raramente utilizado como saborizante o como regulador. Se obtiene al mezclar hojuelas de magnesio con agua: Es un hidróxido metálico, presenta propiedades básicas, es de color blanco y soluble en agua. Aplicaciones en la industria: es usado en la industria farmacéutica como antiácido, refinamiento del azúcar, en el proceso de la pulpa de madera del sulfito, en el proceso del uranio, precipitación de metales pesados.
11.-YESO (SULFATO DE CALCIO) El yeso, CaSO4·2H2O, es un mineral común el cual se encuentra en la naturaleza por la precipitación del sulfato de calcio en agua de mar, como también esta
generalmente asociado a la caliza debido a la acción del ácido sulfúrico proveniente de zonas volcánicas sobre la caliza por la siguiente reacción: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O También su obtención es de forma artificial como subproducto de la formación de H3PO4 a partir del Ca 3(PO4)2 por la siguiente reacción: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4 Usos del yeso: Manejando cuidadosamente las concentraciones de ácido sulfúrico agregados a las rocas fosfatadas, se logra una mezcla de yeso, sulfato monocálcico y dicálcico, esta mezcla es utilizada como fertilizante conocido como superfosfato, el yeso comprimido en bloques puede usarse en edificios para la construcción de paredes que no soporten pesos excesivos, calentando el yeso a 128ºC se obtiene el CaSO4·1H2O conocido como yeso de parís, cuando este material se mezcla con agua, se solidifican en poco tiempo en un bloque duro, fácilmente desgastable, los cristales rehidratados se ordenan de tal manera que produce una expansión del volumen, es por esta razón que se usa para hacer moldes de estatuillas, cerámicas, placas dentales, moldes para tablillas quirúrgicas y piezas metálicas delicadas para instrumentos de precisión.
12.-SULFATO DE ZINC Zn(s) + H SO4 (q)−→ ZnSO4 (q) + H (g)
Se usa como un astringente oftálmico para los humanos, como un astringente veterinario y como un agente emético y acelerante en el material de impresión dental.
13.-SULFATO DE COBRE Se hace reaccionar ácido sulfúrico con óxido de cobre (II) o carbonato de cobre (II) H2SO4
(aq)
+
CuO(s)
->
CuSO4
(aq)+
H2O
(l)
H2SO4 (aq) + CuCO3(s) --> CuSO4 (aq) + CO2 (g) + H2O (l) Usos: Tiene numerosas aplicaciones: como alguicida en el tratamiento de aguas, fabricación de concentrados alimenticios para animales, abonos, pesticidas, mordientes textiles, industria del cuero, pigmentos, baterías eléctricas, recubrimiento galvanizados (recubrimientos de cobre ácido por electrodeposición), sales de cobre, medicina, preservantes de la madera, procesos
de grabado y litografía, reactivo para la flotación de menas que contienen zinc, industria del petróleo, caucho sintético, industria del acero, tratamiento del asfalto natural, colorante cerámico, y preparados medicinales como el agua de alibour.
14.-FLUORURO DE CALCIO
El CaF2 de alta pureza se puede obtener por tratamiento de carbonato de calcio con ácido fluorhídrico: CaCO3 + 2 HF → CaF2 + CO2 + H2O Se utiliza como componente del electrolito y agente fundente en metalurgia de aluminio, utilizado en producción de vidrio, equipo óptico y lámparas fluorescentes industriales, aplicaciones dentales, como componente de capas para soldaduras y polvos soldantes.
15.-CARBONATO DE SODIO Actualmente se obtiene, de una manera barata y simple, de l mineral llamado “trona”. Este mineral se muele y se calienta se descompone así: 2Na (CO)2(HCO) . 2H O−→ 5Na (CO) + (CO) + 3H O
El carbonato de sodio que se obtiene se disuelve en agua y se filtra para eliminar las impurezas, luego se calienta para obtener Na2CO3 anhidro puro. El carbonato de sodio es usado para tostar (calentar bajo una ráfaga de aire) el cromo y otros extractos y disminuye el contenido de azufre y fósforo de la fundición y del acero. En la fabricación de detergentes, el carbonato de sodio es indispensable en las formulaciones al objeto de asegurar el correcto funcionamiento del resto de sustancias que lo componen, enzimas, tensioactivos, etc. durante las diferentes fases del lavado. No es de menos importancia el empleo del carbonato de sodio en aquellos procesos en los que hay que regular el pH de diferentes soluciones, nos referimos al tratamiento de aguas de la industria, así como en los procesos de
flotación. Cerámica, jabones, limpiadores, ablandador de aguas duras, refinación de petróleos, producción de aluminio, textiles, pulpa y papel. Procesamiento metalúrgico, preparación de productos farmacéuticos, soda cáustica (mediante el proceso de la caustificación, que puede verse en ese artículo sobre la sosa), bicarbonato de sodio, nitrato de sodio y varios otros usos. El carbonato de sodio y sus derivados se usan para bajar el punto de fusión del silicio y poder trabajarlo mejor, también aporta el sólido necesario para formar la red. Es comúnmente usado en las palmas de las manos para evitar la sudoración.
BIBLIOGRAFÍA Extraído de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/401548/CONTENIDO_EN_LINEA/leccin_1 1__cido_fosfrico__va_hmeda.html http://www.textoscientificos.com/quimica/cales/usos-obtencion-yeso-cal https://es.wikipedia.org/wiki/Fluoruro_de_calcio ó los diferentes que antes se mencionan respectivamente http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/propiedades-y-usos-delamoniaco http://www.100ciaquimica.net/temas/tema11/punto4b.htm
