Bismuto

El bismuto es un elemento químico que se encuentra en el grupo 15 de la tabla periódica, en una posición intermedia entre el plomo y el polonio. Posee como número atómico al 83, su masa atómica es de 208,9804 unidades, y es representado por el símbolo químico Bi.

El bismuto es el 73° elemento más abundante en la corteza terrestre, comprendiendo aproximadamente el 0,00002% de la corteza, por lo que es muy escaso, de forma semejante a la plata. En la naturaleza puede hallarse en su estado metálico puro como en formación mineral.

El descubrimiento técnico-científico del bismuto se atribuye al químico Claude Geoffroy, ya que en el año 1753 demostró la distinción entre el estaño, el bismuto y el plomo. Desde tiempos antiguos el bismuto era confundido con el estaño y el plomo debido a ciertas propiedades similares. No obstante, desde el 1546 los químicos se esforzaron en demostrar sus diferencias.

Propiedades y características

El bismuto pertenece a la serie química de los metales del bloque p, o también conocidos como los metales de post-transición.

Este metal es casi tan denso como el plomo, ya que tiene el 86% de su densidad. Aunque, el bismuto sólido es capaz de flotar sobre el bismuto líquido.

Bismuto puro

Anteriormente, el bismuto era conocido como el elemento estable con mayor masa atómica y número atómico, sin embargo, en el año 2003 se descubrió que es un elemento débilmente radioactivo.

Químicamente, el bismuto guarda ciertas similitudes con el plomo, el estaño y el zinc.

Cuando el bismuto se oxida su coloración típica se torna rosada.

Los principales minerales del bismuto son la bismutinita y el bismite, ya que son las fuentes del bismuto metálico comercial.

En la industria el bismuto es considerado como uno de los metales de menor toxicidad.

La producción global del bismuto es liderada por Canadá, Perú, Japón, México y Bolivia. Generalmente, el metal puro es obtenido mediante técnicas de refinación de minerales de plomo, cobre, estaño y oro.

Propiedades físicas

  • El punto de fusión del bismuto se logra a los 271 °C, mientras que su punto de ebullición se alcanza a una temperatura de 1564 °C.
  • Este metal posee una densidad igual a 9780 kg/m3.
  • Su estado de agregación ordinario es el sólido.
  • La estructura cristalina que desarrolla en estado sólido se basa en una geometría romboédrica.
  • Organolépticamente, es un metal blando y lustroso con una tonalidad blancuzca plateada.
  • En la escala de Mohs tiene una dureza de 2,25.
  • Es un metal diamagnético.
  • Tiene baja conductividad eléctrica y térmica.

Propiedades químicas

  • A escalas microscópicas, el átomo de bismuto está compuesto por 83 electrones, 83 protones y 126 neutrones.
  • Sus electrones oscilan aleatoriamente en 6 niveles de energía.
  • Sus estados de oxidación son: -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5. Mayormente, se manifiesta como trivalente en sus compuestos.
  • La oxidación de este metal sucede con ciertas dificultades. A temperatura ambiente es inerte al interactuar con el aire seco o húmedo.
  • Es resistente a los ataques de ácidos como el ácido clorhídrico, solo si no hay oxígeno en la reacción. Resulta levemente afectado por el ácido sulfúrico, en cualquier condición.
  • Cuando sufre oxidaciones a temperaturas mayores a su punto de fusión genera una capa de óxido. En estas condiciones es un metal inflamable.
  • Presenta una elevada reactividad al interactuar con halógenos, azufre, selenio y telurio.

Propiedades mecánicas

  • Su ductilidad y maleabilidad es singularmente baja.
  • Durante procesos de solidificación sufre expansiones.

Usos

La industria de los farmacéuticos efectúa el mayor uso de la producción de bismuto metálico para tratar afecciones gastrointestinales. Los fármacos que resultan del uso del bismuto son los antidiarreicos y los químicos para tratar infecciones bacterianas y oculares, sífilis, flatulencias, etc.

Cosméticos

El bismuto también es utilizado por el sector industrial para generar pigmentos que funcionen como productos cosméticos, entre los que destacan las pinturas para sombras de ojos, spray para cabello y el esmalte de uñas.

En la metalurgia, el bismuto es útil para elaborar aleaciones de bajo punto de fusión que son empleadas como detectores de incendio y en aparatos de supresión de sistemas de seguridad. Además, el bismuto es un sustituto ideal del tóxico plomo, ya que tiene densidades cercanas, en la fabricación de proyectiles balísticos, balastros, entre otros.

Detector de incendios

Gracias a que el bismuto posee una gran densidad y peso atómico es valioso como recubrimiento de escudos de látex, los cuales son utilizados como protección de radiación X en pruebas de análisis médico, como las tomografías.

El bismuto es usado en sistemas de termopar en los vehículos que transportan U-235 y U-233; combustibles para reactores nucleares.

Dónde se encuentra

 

Tetramidita

China es el mayor productor de bismuto del mundo, con exactamente 7,200 toneladas métricas. Esto es ocho veces más que los otros principales países productores juntos, que son México 825Tm, Rusia 40Tm, Canadá 35Tm y Bolivia 10Tm.

 

A pesar de ello, se dice que los principales y más extensos depósitos de bismuto se encuentran en Sudamérica.

Obtención

El bismuto es de los pocos elementos que pueden encontrarse en la naturaleza en estado puro, aunque es más recurrente su obtención como subproducto de otros minerales.

Por ejemplo, en China, la mayor cantidad de bismuto es obtenida como subproducto del tungsteno y en menor medida como subproducto del plomo y el oro.

En el resto de los países, resulta de la extracción de plomo, plata y zinc principalmente, excepto en Bolivia donde se encuentra la única mina primaria de bismuto en el mundo.

Quién lo descubrió

Un dato curioso es que el bismuto ya se conocía en la antigüedad, incluso, fue uno de los primeros diez metales descubiertos, por ello, este hecho no es atribuido a ningún personaje en específico.

Asimismo, es conocido que los mineros, durante la edad de la alquimia, bautizaron al bismuto como tectum argenti o plata haciéndose y, en un principio, se confundía con el estaño y el plomo.

Claude François Geoffroy

Lo que sí se reconoce es que el químico francés Claude François Geoffroy fue quien, en el año 1753, demostró que el bismuto era un elemento diferente del estaño, el zinc y el plomo.

En cuanto a su apariencia, el bismuto presenta un color plateado con una tintura rojiza y, al congelarse, éste se expande de forma ligera.

Esta última condición lo posiciona como un metal muy apto para fundiciones, así como posee también la característica de ser una sustancia que se magnetiza difícilmente.

Además, es mal conductor de electricidad y calor. Todas estas propiedades lo convierten en un candidato ideal para ser usado en el área de cosmética y medicina.

Otras áreas en las que se emplea el bismuto son en soldaduras especiales, sistemas de apagado automático para calentadores de agua, así como en sellos de seguridad en cilindros de gas comprimido.

En la tabla periódica encontramos al bismuto en el grupo 15 del sistema, representado con el símbolo Bi y su número atómico es el 83.

Posee una densidad de 9800kg/m³, un punto de fusión de 271°C y un punto de ebullición de 1560°C

Asimismo, el bismuto se encuentra entre los elementos no radioactivos, y cuenta con el número y masa atómica (208,98) más altos.

Cerio

El Cerio es un metal químico de número atómico 58. Es un elemento que forma parte del grupo los lantánidos, ubicándose entre el Lantano y el Praseodimio. Tiene una masa atómica de 140,1 y se representa simbólicamente como Ce en la tabla periódica.

El cerio es el metal más común de todos los lantánidos, y a pesar de tener múltiples usos dentro de la industria y la fabricación, tiene un costo relativamente bajo. Sus usos principales se concentran en procesos catalíticos y en aditivos para diversos combustibles.

Fue descubierto en 1803 por Wilhelm von Hisinger, sin embargo, el mismo año y de forma paralela, los científicos Jons Jacob Berzelius y Martin Heinrich Klaproth también lograron identificarlo y documentarlo como un nuevo elemento.

Características y propiedades

No suele encontrarse en estado puro de forma natural.

Se trata de un elemento que se oxida rápidamente al estar en contacto con el aire.

El Cerio presenta una coloración blanca-plateada brillante.

El Cerio es un metal abundante en el planeta, existiendo en la corteza terrestre en proporciones similares al cobre.

Es un elemento sumamente inflamable.

Suele encontrarse en la naturaleza junto a otros minerales, principalmente, en bastnasita y monacita.

Entre todas las tierras raras, el cerio es el más común, y los principales países productores de este elemento son China, India, Estados Unidos, Vietnam, Rusia, Australia, Malasia y Brasil.

No es un metal tóxico, sin embargo, estar expuesto a polvo de cerio por largos periodos de tiempo puede ocasionar enfermedades pulmonares y metabólicas.

Se estima que la vida media de este elemento es de 5×1016 años, tiempo en el que se mantiene estable.

Propiedades físicas

  • Su punto de ebullición se encuentra a los 3426 °C, y su punto de fusión a los 798 °C.
  • Organolépticamente, el talio es un metal de color blanco-grisáceo brillante, blando, inodoro y textura metálica.
  • Debido a su composición blanda y maleabilidad, es un metal que puede confundirse con el plomo o el estaño.
  • En estado puro, bajo temperaturas y presiones normales, el talio se encuentra en estado sólido.
  • El Cerio es un metal con propiedades electromagnéticas.
  • La densidad del cerio es de 6689 kg/m3.
  • Tiene un índice de dureza en la escala de Mohs de 2,5.
  • Es un excelente conductor térmico y eléctrico

Propiedades químicas

  • El cerio es pirofórico, por lo que se trata de un elemento altamente inflamable.
  • Atómicamente, posee 58 protones, 58 electrones y 83 neutrones.
  • Es un metal susceptible al contacto con ácidos diluidos.
  • Reacciona al entrar en contacto con el agua.
  • Al estar expuesto al aire, el cerio se oxida rápidamente y adquiere una tonalidad rojiza.
  • De todos los metales de su tipo, el cerio es el más reactivo.

Propiedades mecánicas

  • El cerio no posee propiedades mecánicas destacables.

Usos

Plataforma marítima para la extracción de petroleo

El principal uso del cerio se basa en etapas de catalización en la industria petrolera, específicamente durante el proceso de craking.

 

En forma de óxido de cerio, muchas industrias aprovechan sus propiedades abrasivas para pulir cristales, lentes y algunos tipos de reflectores.

En la fabricación de imanes, el cerio se usa como un elemento de aleación.

Fuegos artificiales

Dadas sus propiedades inflamables, el cerio se usa para fabricar componentes de encendedores.

 

En el campo de la medicina, algunos medicamentos poseen compuestos de cerio para tratar algunas enfermedades y síntomas.

Además, para el tratamiento de quemaduras se utiliza el cerio tratado junto a otras sustancias curativas.

La industria pirotécnica también utiliza el Cerio para la fabricación de fuegos artificiales.

Dónde se encuentra

En la actualidad, no se ha presentado ningún tipo de informe oficial sobre las reservas de Cerio ni la concentración de mineral que presenta.

Sin embargo, forma parte de las denominadas “tierras raras” junto con el escandio, gadolinio, samario, lutecio, disprosio, neodimio, erbio, itrio, praseodimio, tulio, entre otros.

Bastnasita

Estas suelen ser de gran relevancia por su uso en la fabricación de vehículos y otros productos de alta tecnología.

Entre los países que abarcan ese tipo de tierra, se conoce que China abarca el 30%, mientras que otros como Australia y Estados Unidos cesó su explotación para prevenir contaminación ambiental.

Otras naciones como Brasil y la India no suelen explotar este tipo de yacimientos, a pesar de poseer territorios de gran importancia.

Además, vale mencionar a Rusia, Vietnam y Malasia como otros países con reservas de tierras raras.

Obtención

Este elemento es el más abundante entre los que conforman las tierras raras, representando el 0,0046% del peso de la corteza terrestre, aunque se encuentra entremezclado junto a otros minerales.

Si lográramos comparar cantidades, descubriríamos que el Cerio suele ser tan abundante como el cobre.

Podemos ubicarla en los yacimientos junto a minerales como la cerita, la monacita y la bastnasita.

Asimismo, puede obtenerse a través de fusiones y reacciones químicas con torio, uranio, calcio y plutonio.

En la actualidad y a través de los años de investigación, se ha descubierto el múltiple uso de este elemento para instrumentos o productos industriales, así como objetos que el ser humano utiliza en su día a día.

Algunos de sus usos son: óxido de cerio en polvo para pulir vidrios, componente de la piedra de los encendedores, lámparas fluorescentes, catalizador del cracking petrolero, alineador de imanes, tratamiento de quemaduras, catalizador de motores de combustión interna, entre otros.

Quién lo descubrió

Martin Heinrich Klaproth

Martin Heinrich Klaproth y Jöns Jacb Berzelius son los científicos a quienes se les acredita el descubrimiento en el año 1803.

El país fue Alemania, específicamente, donde encontraron el mineral en forma de un óxido llamado ceria. Consecutivamente a esto, decidieron aislarlo en una mina de hierro en 1875.

Un siglo antes de descubrirse el elemento, era denominado como

Jöns Jacb Berzelius

Piedra Pesada de Bastnäs, debido a su dureza y densidad.

Su nombre proviene del planeta enano llamado Ceres encontrado en el Sistema Solar, años antes del descubrimiento del mineral.

A su vez, ambos llevan el nombre en honor a la diosa romana de la agricultura, Ceres.

Cobalto

El cobalto es un elemento metálico que se sitúa en el grupo 9 de la tabla periódica, ubicándose entre el hierro y el níquel. El número atómico de este elemento es igual a 27, su masa atómica es de 58,9332 unidades y es representado por el símbolo químico Co.

Este metal es uno de los elementos menos abundantes de la corteza terrestre, contribuyendo apenas con el 0,0029% de la capa geológica. En la naturaleza el cobalto existe en forma mineral, siendo parte fundamental de la mena cobaltita.

El cobalto fue descubierto por el químico George Brandt en 1735, quien determinó que este metal causaba el color azulado en los vidrios. Bautizó a su descubrimiento como cobalto, que deriva del vocablo germánico kobold (gnomo).

Características y propiedades

El cobalto pertenece a la serie química de los metales de transición.

Es un metal que químicamente es similar y afín al hierro y al níquel.

Mayormente, el cobalto se encuentra combinado con el níquel constituyendo aleaciones naturales en meteoritos de hierro.

El cobalto puede componer minerales con diversos elementos, como el hierro, níquel, cobre, plata, manganeso y zinc, entre otros. Los minerales terrestre más conocidos del cobalto son la cobaltita, esmaltita y al eritrina.

Es uno de los pocos elementos químicos con solo un isótopo estable (Co-59) en el universo. El cobalto tiene 22 radioisótopos.

El cobalto es un elemento vital en procesos metabólicos del organismo de humanos, animales y vegetales.

Este elemento metálico sobresale por su elevada resistencia al desgaste y dureza.

Los principales productores del cobalto mundial son la Republica Democrática del Congo, Rusia, Australia, Canadá, Cuba y las Filipinas, entre otros países. De todos ellos, la Republica Democrática del Congo posee alrededor del 40% de las reservas globales de cobalto, contribuyendo con el 60% de la producción del metal.

Al ser comparado en términos económicos entre el hierro y el níquel, el cobalto resulta ser el metal menos rentable y más costoso, debido a su escasez relativa.

Propiedades físicas

  • Su punto de fusión se manifiesta a la temperatura de 1495 °C. Por otro lado, su punto de ebullición se alcanza a los 2927 °C.
  • En condiciones ambientales, la densidad del cobalto es de 8900 kg/m3.
  • Su estado ordinario es el sólido.
  • Su estructura cristalina más común sigue una geometría hexagonal.
  • A temperatura ambiente es un metal ferromagnético.
  • Organolépticamente, es un metal relativamente duro con una coloración blanco azulada.
  • Posee una dureza igual a 4 Mohs.
  • A los 1115 °C pierde su propiedad ferromagnética.
  • Presenta buena conductividad eléctrica y térmica.

Propiedades químicas

  • Atómicamente, está compuesto por 27 electrones, 27 protones y 32 neutrones.
  • La nube cobáltica de electrones oscila en 4 niveles de energía.
  • Posee 8 estados de oxidación: -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
  • Alotrópicamente, presenta 2 variedades. La más común que desarrolla una estructura cristalina hexagonal, y la forma más rara tiene geometría cristalina cúbica centrada en el cuerpo.
  • El cobalto y sus compuestos tiene elevada toxicidad. Además, el cobalto puro en polvo es inflamable.
  • Este elemento es un metal de reducción débil, razón por la cual forma una fina capa de óxido superficial durante un proceso llamado pasivación.
  • Este metal presenta una reactividad nula al interactuar con agua y aire, en condiciones ambientales.
  • Es susceptible a los ataques de halógenos y sulfuros.
  • El cobalto es un metal resistente a la corrosión.

Propiedades mecánicas

  • Es un metal resistente a esfuerzos de tracción y a las tensiones.
  • Posee buena ductilidad y maleabilidad.

Usos

La mayor parte de la producción del cobalto es dirigida al sector metalúrgico, para la fabricación de diversas súper-aleaciones, capaces de un rendimiento superlativo y elevada resistencia a influencias ambientales y condiciones extremas. Estas aleaciones son usadas para elaborar turbinas, aceros rápidos e inoxidables, carburos cementados e instrumentos de diamante, etc.

Turbina Jet

Aleaciones de cobalto-níquel y otro metal, como el Alnico, Fernico, Cunico, Cunife, entre otras son utilizadas para fabricar potentes imanes y cintas magnéticas. Otras aleaciones del cobalto son usadas para fabricar implantes ortopédicos. Una aleación especial es aquella compuesta por cobalto-cromo-molibdeno, que es empleada para crear prótesis de cinturas y rodillas.

En el entorno de la electrónica, el óxido de cobalto y litio es utilizado en los cátodos de baterías de iones de litio.

Porcelana china con detalles en azul cobalto

En la industria química, el cobalto es valioso como catalizar de reacciones para obtener combustibles líquidos, polímeros y para refinar al petróleo.

Desde tiempos antiguos el cobalto ha sido usado para producir pigmentos de gran atractivo para elaborar pinturas, recubrimientos esmalticos, barnices y tintas.

El Co-60 es usado para esterilizar alimentos, en terapias de radiación gamma y en el control de calidad de metales mediante radiografía industrial.

Dónde se encuentra

La reserva más grande de cobalto se encuentra en la provincia de Katanga, alojado en la República Democrática del Congo, dicha extensión comprende el 40% de la cuota mundial.

Sin embargo, la situación política de la localidad ha sido un obstáculo para que los procesos de explotación sigan adelante, pero de ser así, se tendría acceso a casi 25 millones de toneladas del mineral.

Obtención

La obtención de cobalto puede ser procesado a través de dos métodos con la inclusión de otros minerales como el cobre y el níquel.

Azurita

Pero se debe tener en cuenta que los procedimientos químicos de separación deben contar con medidas exactas de los componentes involucrados.

Uno de los métodos de obtención del cobalto puro, se basa en la flotación, el cual consiste en calentar una mena de sulfato con cobalto, mientras que el hierro y el cobre se oxidan.

Una vez culminado el proceso de tostado, se produce una lixiviado de los componentes y se produce poco a poco la separación.

Otro de los métodos es la transformación de óxido de cobalto. Consiste en la reacción aluminotermia o reducción del carbono en un horno previamente calentado.

Quién lo descubrió

Los primeros avistamientos del cobalto se produjeron en las esculturas egipcias y las joyas que recubrían a los faraones, vidrios y esmaltes de las edificaciones.

George Brandt

Los investigadores apuntan que el cobalto se encontraba presente en la civilización desde el tercer milenio por los descubrimientos en las ruinas de Pompeya, destruidas alrededor del año 79 a. C.

En China, la dinastía Tang y la dinastía Ming contenían artículos realizados con cobalto que podrían haber sido construidos entre los años 618 d. C y 1368.

El cobalto también estuvo presente durante la Edad de Bronce. En una excavación sobre el naufragio de Uluburum encontraron un cristal azul hecho a base del mineral en el siglo XIV.

De hecho, el vidrio más antiguo que han hallado los arqueólogos, ha sido el cristal azul perteneciente a la civilización egipcia en el siglo XVII.

Los descubrimientos del elemento como una unidad química se dieron en 1730, cuando el químico sueco George Brandt encontró el cobalto en una roca natural con otros metales.

Brandt aseguró que el vidrio de color azul se atribuía al bismuto, también fue el primer metal encontrado desde la pre – historia.

Los científicos se refirieron al cobalto como un elemento químico altamente toxico con capacidad de contaminar y degradar algunos elementos de la tabla periódica.

Litio

El litio es un elemento metálico que se encuentra en el grupo 1 de la tabla periódica, y destaca por ser el primer metal alcalino. Su número atómico igual a 3, su masa atómica es aproximadamente de 6,9417 unidades y su símbolo químico es Li, una abreviatura del latín Lithium.

El litio es el 25° elemento más abundante en la corteza terrestre, representando 65 partes por millón de la estructura geológica. Además, en la naturaleza terrestre mayormente forma parte de minerales como las rocas ígneas; especialmente en el granito.

El descubrimiento del litio se debe al científico Johann Arfvedson, quien en el año 1817 lo detectó entre la espodumena y lepidolita, minerales del granito. Sin embargo, fue aislado por primera vez en 1821 gracias a los experimentos electrolíticos de William Brande con óxido de litio.

Características y propiedades

El litio es el metal menos denso del universo, con una densidad equivalente a la mitad de la del agua.

A pesar de ser un metal alcalino, sus propiedades se asemejan más a las de un metal alcalinotérreo.

Es un elemento con una gran reactividad, lo explica por qué que no puede encontrarse en estado puro en la naturaleza. No obstante, es el metal alcalino con menor reactividad.

Este elemento posee los puntos de fusión y ebullición más altos entre los metales alcalinos.

El litio en estado puro es inflamable y corrosivo, por lo que su uso y manipulación implica un riesgo significativo.

Los mayores productores de litio se encuentran en el sur del continente americano, constituyendo lo que se conoce como el triángulo del litio, el cual está compuesto por Argentina, Bolivia y Chile, y concentra aproximadamente el 85% del litio terrestre.

Propiedades físicas

  • Su punto de fusión se alcanza a los 181 °C, mientras que a los 1342 °C alcanza su punto de ebullición.
  • A 20 °C y a una atmosfera de presión, tiene una densidad de 535 kg/m3.
  • En condiciones ambientales, su estado de agregación es el sólido.
  • Es un metal no magnético (paramagnético).
  • Es un buen conductor eléctrico y térmico.
  • En estado sólido su estructura cristalina sigue una geometría cubica centrada en el cuerpo.
  • Organolépticamente, es un metal blando con una tonalidad blanca plateada o grisácea.
  • Posee una dureza de 0,6 en la escala de Mohs.

Propiedades químicas

  • A escalas atómicas, está compuesto por 3 electrones repartidos en 2 niveles de energía y un núcleo de 3 protones y 4 neutrones.
  • Es un metal univalente.
  • Posee únicamente un estado de oxidación: +1.
  • Es capaz de reaccionar tanto con compuestos orgánicos como inorgánicos.
  • Reacciona explosivamente con el agua para producir hidrogeno gaseoso e hidróxido de litio.
  • Al reaccionar con oxígeno produce monóxido y peróxido.
  • Es el único metal alcalino capaz de reaccionar con el nitrógeno, en condiciones ambientales, para producir nitruro.
  • El litio puro es altamente soluble en aminas alifáticas de cadena corta, pero su solubilidad desciende drásticamente al interactuar con hidrocarburos.
  • Al entrar en combustión desarrolla una llama carmesí, que se torna brillante y blanca si la combustión es violenta.

Usos

Bateria de Litio

El principal uso del litio en la era moderna es la producción de baterías eléctricas y electrodos, debido a que es un metal con un alto potencial electroquímico y elevado calor especifico. Las bacterias de iones de litio son las más producidas y conocidas, las cuales resaltan por ser recargables y por su notable capacidad energética.

Otro proceso industrial que saca bastante provecho de las propiedades del litio es la producción de cerámicas y vidrios, en donde el óxido de litio es usado para procesar arena de sílice, ya que reduce su punto de fusión y viscosidad. Los vidrios con trazas de litio poseen un bajo coeficiente de expansión térmica, y son utilizados en telescopios y lentes comunes.

En la medicina psiquiátrica, las sales de litio son empleadas como estabilizantes del humor en los tratamientos de la manía, depresión y bipolaridad, entre otras enfermedades psicológicas. El carbonato de litio y el citrato de litio son las sales más usadas en este campo.

Aceite para lubricantes industriales

El cloruro de litio es el material producido mayor higroscopicidad, seguido por el bromuro de litio, por lo que es usado como secante en sistemas de refrigeración, ventilación y secado industrial.

Otro de los usos más comunes del litio es la lubricación. En este caso, el hidróxido de litio es calentado con grasas para generar una sopa aceitosa, la cual sirve como aceite de lubricación.

El hidróxido de litio y el peróxido de litio son utilizados para renovar la atmosfera interna de naves espaciales y submarinos.

El litio-6 y el litio-7 (isotopos más comunes del litio) son de gran interés en la generación de energía nuclear, ya que permiten producir tritio, absorber neutrones de reacciones de fusión y controlar la temperatura de un reactor.

¿Dónde se encuentra?

Más del 85% del litio puede ser encontrado en países como Argentina, Chile, Perú y Bolivia, quienes disponen de las mejores reservas del mineral, en el planeta.

Petalita

Los mayores lugares de extracción son el Salar de Uyunu en Bolivia, el Salar de Atacama en Chile (responsable del 5% de las reservas) o el Salar de Hombre Muerto en Argentina.

Existen otros yacimientos pero a menor escala situados en Manaure (Colombia) y en Afganistán, pero en este último aún desconocen la magnitud de las reservas por falta de evaluaciones de mercado.

Un estudio afirmó que una fuente rica en litio podría ser el resultado de estallidos o confirmación de supernovas gigantes.

Obtención

Mina de Litio – Chile

Los procesos de obtención del litio se dan a través de las actividades mineras en yacimientos subterráneos en los países productores.

Mientras que los procesos de separación de otros componentes son a través de la electrólisis con cloruro de litio fundido (LiCI).

Entre los principales minerales extraídos con litio en su versión natural son la lepidolita, petalita, ambligonita y espodumena.

 

¿Quién lo descubrió?

El descubrimiento del litio estuvo en manos del científico minero Johann Arfvedson en 1817, cuando encontró la versión natural del litio denominada petalita, LiAl (Si2O5)2 en Suecia.

Johann Arfvedson

Lo que llamó la atención del investigador fue el brillo rojizo de la piedra, lo que emprendió una investigación que llevó más de 3 años.

En 1818, C. G, Gmelin fue el primero en descubrir las reacciones de las sales de litio ante sustancias químicas y otros ácidos.

Ambos científicos intentaron poder aislar el elemento, pero ninguno tuvo éxito.

No fue hasta que los químicos William Thomas Brande y sir Humphrey Davy sometieron al litio a la electrólisis con óxido de litio y lograron provocar el aislamiento en cuestión de minutos.

Esto fue un hallazgo que fue acogido rápidamente por la empresa alemana Metallegesellschaft AG cuando empezó a explotar el mineral con este método de obtención.

Luego, surgió el “Triángulo de litio” conformado por el Salar de Uyuni (Bolivia), El salar de Atacama (Chile) y el salar del Hombre Muerto (Argentina) donde se producía el 50% y el 85% del mineral para las exportaciones internacionales.

Los salares de Sudamérica siguen siendo los principales exportadores de litio en el mundo, ya que los alojado en Europa no superan las toneladas de producción de estos primeros.

Actualmente, es utilizado para varios objetos de fabricación de casas y objetos de índole doméstica.

Níquel

El níquel es un elemento químico ubicado en el grupo 10 de la tabla periódica, en una posición intermedia entre el cobalto y el cobre. Posee un número atómico igual a 28, su masa atómica es igual a 58,71 unidades y es representado por el símbolo químico Ni.

El níquel es uno de los metales menos abundantes en la corteza terrestre, comprendiendo el 0,008% de esta. Las mayores fuentes de níquel metálico son los meteoritos. En estado natural, el níquel constituye minerales como la niquelina, la pirrotina, la millerita y la pentlandita.

El descubrimiento del níquel fue realizado por el químico sueco Axel Cronstedt, quien el año 1751 lo obtuvo al tratar de extraer cobre de la niquelina. Este bautizó al nuevo metal como níquel, que es la abreviatura del alemán Kupfernickel; nombre utilizado por los antiguos mineros alemanas para denotar al folclórico “cobre del diablo”.

Características y propiedades

El níquel es un elemento químico que es catalogado como metal de transición.

A pesar de ser un metal poco abundante en la superficie y corteza terrestre, el níquel es el segundo elemento más abundante en el núcleo del planeta y, junto con el hierro, genera a la magnetosfera.

Químicamente, presenta ciertas semejanzas y afinidades con el hierro.

Níquel puro

Es uno de los metales más pesados, con una densidad del mismo orden de magnitud que el hierro, osmio e iridio.

Es un metal de transición moderadamente reactivo.

Posee buena resistencia a la corrosión y es generalmente inflamable.

El níquel es un elemento vital para la nutrición de algunos microorganismos y plantas.

Los mayores productores de níquel mineral son Indonesia, Filipinas, Francia (Nueva Caledonia), Rusia, Australia, Canadá, China y Brasil. De todos ellos, más de la mitad de la reservas de níquel están concentradas en Indonesia, Brasil y Australia.

Propiedades físicas

  • Su punto de fusión es de 1455 °C.
  • Su punto de ebullición se alcanza a los 2457 °C.
  • Presenta una densidad de 8908 kg/m3, a una temperatura de 20 °C y a una atmosfera de presión.
  • Su estado de agregación ordinario es el sólido.
  • La estructura cristalina de su estado sólido se basa en una geometría cubica centrada en las caras.
  • Es un metal ferromagnético.
  • Posee buena conductividad, tanto eléctrica como térmica.
  • Organolépticamente, es un metal medianamente duro con una coloración blanca-plateada con tonos débiles de amarillo.
  • Tiene una dureza de 5 en la escala de Mohs.
  • A temperaturas superiores a 355 °C el níquel pierde su ferromagnetismo.

Propiedades químicas

  • Atómicamente, está compuesto por 28 electrones distribuidos en 8 niveles energéticos. Su núcleo contiene 28 protones y 31 neutrones.
  • Generalmente su estado de oxidación es +2, sin embargo, se ha observado que puede presentar estados 0,+1, +3 y +4.
  • En condiciones ambientales, el níquel reacciona lentamente con el oxígeno.
  • En ambientes agresivos y dinámicos tiende a presentar una baja reactividad, lo que incrementa su resistencia a la corrosión.
  • Es un elemento capaz de producir sustancias simples como las sales y productos complejos o de coordinación.
  • Compuestos como los sulfatos y vapores de níquel pueden generar cáncer.
  • El tetra-carbonilo de níquel es volátil y altamente tóxico a temperatura ambiente.
  • En disoluciones acidas se disuelve lentamente liberando hidrógeno.
  • El níquel es parte importante de la mayoría de las hidrogenasas, especialmente de aquellas encargadas de oxidar al hidrogeno.

Propiedades mecánicas

  • Es un metal dúctil y maleable.
  • Puede ser pulido, laminado y forjado para producir materiales aleados con gran tenacidad y resistencia a la corrosión.

Usos

Más de tres quintas partes de la producción mundial de níquel se concentran en la elaboración de acero inoxidable del tipo austenítico y aleaciones.

Monedas de Níquel

Las aleaciones de níquel que más destacan son el alnico, usado en súper-imanes; el mu-metal, empleado para controlar campos magnéticos; el monel, usado en motores de submarinos y en la industria química; y el nitinol-55, utilizado en la robótica.

En algunos países, especialmente en Canadá, Suiza, Estados y en Reino Unido, el níquel es empleado para acuñar monedas.

El níquel también participa en la electrónica, constituyendo baterías recargables, electrodos, capsulas de micrófonos y en cuerdas de guitarras eléctricas.

En el ámbito científico-industrial, el níquel es usado para elaborar crisoles y como catalizador de la hidrogenación de aceites vegetales.

El níquel también es empleado para embellecer y fortalecer vidrios, cerámicas, piezas mecánicas de relojes y joyerías variadas, debido a las atractivas coloraciones de sus compuestos.

Dónde se encuentra

Las principales naciones al frente de la producción de níquel son Indonesia, Filipinas, Nueva Caledonia, Rusia, Australia, Canadá y China.

Mina de Níquel – Nueva Caledonia

Dentro de la lista también están incluidas algunas localidades como Brasil y Guatemala. Sin embargo, en Sudamérica el principal yacimiento de níquel lo tiene Cuba.

Ahora, según los datos suministrados, entre Australia y Brasil comprende el 57% de las reservas mundiales de níquel al nivel mundial en el 2018.

Obtención

Se debe destacar que el níquel nunca se presenta puro en su estado natural, por lo que es normal encontrarlo a través de los componentes kamacita, tainita, garnierita, millerita, pentlandita y pirrotina.

Garnierita

Los procesos de obtención de níquel se dan a través de actividades mineras mediante yacimientos subterráneos donde se extraerá la roca en su estado natural.

Luego, el cubo de tierra y minerales, es sometido a procesos de electrólisis con sulfuro de níquel destinado a su división elemental para la separación de componentes.

Quién lo descubrió

Según los historiadores, el origen del níquel remonta desde el siglo IV a. C. De hecho, podría decirse que el hallazgo fue al mismo tiempo que el del cobre.

Su origen no dispone de un nombre como tal, pero los primeros avistamientos fueron en Siria, alrededor de los años 190 a. C en los reinados de Euthydemus II, Agathocles y Pantaleon.

Moneda de Euthydemus II

El níquel fue utilizado para la elaboración de monedas de color blanco con similitudes a la plata, estaban conformadas con solo el 20% de níquel y el 80% de otros minerales.

En algunos manuscritos chinos, aparecen indicios sobre la presencia del “cobre blanco” para las zonas de Oriente en los años 1. 700 y 1. 400 a. C.

Los hallazgos no fueron confirmados pero hay fuertes expectativas de que los pobladores pudieron equivocarse y confundir el níquel con la plata.

La extracción del níquel puro, proveniente de la niquelina para la elaboración del vidrio, estuvo en las manos de Axel Frederik Cronstedt en 1715.

Luego, comenzó el boom con el vidrio producido con el níquel que era mucho más dulce y resistente que el elaborado con otros materiales.

Actualmente, muchas dependencias federales continúan utilizando las monedas de níquel un instrumento de cambio para la sustitución de la plata o el cobre.

También existen esculturas, cuadros, juegos de tenedores, vajillas y jarrones elaborados con níquel.

La primera moneda realizada con níquel fue la de 20 centavos en Suiza para los años 1881.

Osmio

El Osmio es un metal de transición del grupo Platino, se ubica dentro de la tabla periódica en el grupo 8, entre el Renio y el Iridio. Su número atómico es el 72, posee una masa atómica 190,23 y se representa simbólicamente como Os.

Se trata de un metal con propiedades similares al platino, y destaca por ser el metal con mayor densidad y peso de todos, por lo que tiene múltiples usos dentro de la industria moderna como catalizador, material de aleación y en estado puro.

La historia atribuye el descubrimiento del Osmio al científico Smithson Tennant, quien en 1803 logró obtener este nuevo elemento después de tratar platino en agua regia. El osmio es un metal muy escaso en el planeta.

Características y propiedades

El Osmio es un metal que suele encontrarse en estado sólido en la naturaleza bajo temperaturas y presiones normales.

Debido a su coloración y propiedades, el osmio puede confundirse con el rodio, el paladio u otros metales del grupo platino.

Una onza de Osmio – 1.270 dólares la onza

El Osmio en estado puro presenta una coloración blanca-grisácea.

Entre los metales del grupo platino, el osmio es el más denso y pesado de todos.

Debido a sus propiedades similares a la de otros elementos, es catalogado como un metal de transición, encontrándose en el bloque “d” de la tabla periódica.

El osmio suele encontrarse en pequeñas cantidades en menas de otros metales, por esto, usualmente se obtiene a partir de yacimientos de platino, níquel y cobre.

En estado nativo, suele encontrarse en otros minerales ricos en hierro, cromo, níquel y cobre.

Dada su baja abundancia en la litósfera terrestre, el osmio se sitúa en el lugar 74 de los elementos más abundantes en el planeta tierra.

Son pocos los países que producen Osmio en el mundo. De hecho, son los países productores de platino y metales del mismo grupo los que actualmente se encuentran produciendo osmio. Sudáfrica, Rusia, Estados Unidos y Canadá son los más importantes.

Propiedades físicas

  • Su punto de ebullición se sitúa a los 5285 °C, y su punto de fusión a los 3033 °C.
  • Organolépticamente, el Osmio es un metal de color blanco-grisáceo, brillante, duro, frágil, inodoro y textura metálica.
  • Físicamente, es un buen conductor térmico y eléctrico.
  • Su densidad es de 22610 kg/m3, siendo el metal más denso de la tierra.
  • Tiene un índice de dureza de 7 en la escala de Mohs.

Propiedades químicas

  • El Osmio en polvo se oxida rápidamente en presencia de aire. Bajo esta condición forma tetraóxido de osmio (OsO4).
  • El tetraóxido de osmio es el compuesto de este elemento más importante para la industria. Sin embargo, es un agente tóxico y muy dañino para la salud humana.
  • El Osmio es un metal que puede estar en estado de oxidación desde 0 a incluso +8.
  • Es un metal altamente resistente a la corrosión y la exposición a diversos tipos de ácidos.
  • Atómicamente, posee 72 protones, 72 electrones y 118 neutrones.

Usos

Bombilla incandescente

Tal y como ocurre con otros metales del grupo platino, el osmio se usa como catalizador en la fabricación de tubos, filamentos y bombillas incandescentes.

En la industria metalúrgica, la aleación de osmio e iridio es muy común, ya que permite la fabricación de elementos metálicos de alta dureza y resistencia mecánica.

En forma de tetróxido de osmio, este elemento es usado por el campo del bioanálisis como tinta. Principalmente, para formar contraste en membranas celulares.

La medicina forense utiliza el mismo tetróxido de osmio en la investigación y búsqueda de huellas dactilares.

Detección de huellas Dactilares

En el campo de la electrónica, algunas industrias utilizan aleaciones de osmio para crear contactos eléctricos que estarán sometidos a condiciones que otros metales no soportarían.

 

Existen otros usos para el osmio en la fabricación de puntas para plumas estilográficas, compases, bisturís y otros elementos de uso cotidiano.

Algunos isótopos de osmio se emplean en el campo de la ciencia para obtener la edad de los meteoritos de hierro.

En los últimos años, ha crecido la popularidad del osmio en la industria joyera, por eso, el osmio se usa en aleaciones con otros metales preciosos para crear piezas de mayor resistencia.

Dónde se encuentra

El osmio es uno de los elementos más escasos en la naturaleza, esto se debe a que se encuentra en una concentración de 0.0015 pmm (partes por millón) en la corteza terrestre

Moschellandsbergita

Se encuentra ubicados en los siguientes yacimientos principales: Borneo, Japón, América del Norte y del Sur, Tasmania y los Montes Urales.

Según un estudio realizado en el instituto alemán Osmium, las reservas mundiales de osmio se encuentran en la debacle. De hecho, se estima que solo asciendan 9m2, únicamente.

Es por ello que el precio de este metal sobrepasa los 1.200 dólares la onza, considerándose superior al valor del oro, y menor al valor del rodio.

Obtención

Este elemento químico se obtiene por otras acciones mineras, esto que significa que es un subproducto del níquel.

Aparte, el osmio suele extraerse de como un subproducto del platino, esto a pesar de que se necesitan 10.000 toneladas de mineral de platino procesado para obtener tan solo 30 gr de osmio.

Por tratarse de un producto secundario, otra de las maneras de obtención, es entre las arenas que contienen platino.

El proceso viene dado por tratamientos de separación, seguidamente por reducción con alcoholes y precipita en forma de OsO4.

De manera consecuente y una vez extraído el compuesto, es finalmente purificado a través del proceso de destilación.

Quién lo descubrió

El uso del osmio en la historia, está estrechamente relacionado con el del platino, debido a que este era un compuesto aleado a dicho elemento.

James Smithson Tennant.

No se da a conocer científicamente hablando sino hasta el año de 1803, gracias a su descubrimiento por un químico llamado Smithson Tennant. Este personaje histórico de la ciencia fue un químico británico que, como mayor aportación a su campo, realizó el descubrimiento del osmio y, a su vez, el del iridio.

Este descubrimiento es el resultado de la disolución del platino nativo en agua regia, creando sales solubles y, al mismo tiempo, un residuo de coloración oscura que no podía disolverse.

​Joseph Louis Proust, farmacéutico y químico francés, pensó que este residuo, debido a la particularidad de tener una coloración oscura, podía tratarse de grafito.

Sin embargo, Tennant, teniendo más cantidad de este residuo oscuro, continuó haciendo pruebas mediante las cuales logró identificar un primer metal (iridio), y consecutivamente, la existencia de un segundo elemento (osmio).

Por lo tanto, el origen del nombre viene de la palabra griega “osme” que significa “olor”, debido a que, característicamente, presenta un olor desagradable.

Tantalio

El Tantalio es un metal de transición que se encuentra en la tabla periódica dentro del grupo 5, específicamente, entre el Hafnio y el Wolframio. Su número atómico es 74, su masa atómica es de 180,4 y se representa con el símbolo Be.

El Tantalio es uno de los metales más importantes en la actualidad para la industria electrónica. Y a pesar de ser un metal raro en el mundo, su producción se encuentra en auge en la actualidad a raíz de su alta demanda.

Este metal fue descubierto en 1802 por el químico Anders Ekeberg, quien fue el primero en identificarlo como un metal distinto al niobio, metal con el que comparte muchas de sus características.

Características y propiedades

Debido a sus características, el Tantalio puede confundirse con Niobio, metal con el que suele estar acompañado en las minas de extracción mineral.

Se trata de un metal de coloración grisácea metálica.

Tantalio granulado – estado puro

El tantalio no puede obtenerse en estado puro de la naturaleza.

Debido a sus propiedades similares a la de otros elementos, es catalogado como un metal de transición, encontrándose en el bloque “d” de la tabla periódica.

Se trata de un metal raro y de poca abundancia en la corteza terrestre, por lo que su valor en el mercado mundial suele ser sumamente elevado.

Sometido a temperaturas y presiones normales, el tantalio se encuentra en estado sólido.

El Coltán, valioso mineral compuesto por varios elementos, cuenta con tantalio en su composición.

Son pocos los países en el mundo que cuentan con reservas y producción de este valioso metal. Entre ellos se encuentra Venezuela (cuenta con la mayor reserva de tantalio en el mundo), seguida por la República Democrática del Congo, Brasil, Australia, Canadá y China.

Propiedades físicas

  • Dada su densidad, se trata de un metal de bajo peso.
  • Presenta un punto de ebullición de 5458 °C, y un punto de fusión de 3017 °C.
  • Organolépticamente, es un material de coloración grisácea brillante, textura metálica, duro, dúctil, inodoro.
  • Suele encontrarse en minerales como la tantalita y el Coltán.
  • Físicamente, es un gran conductor térmico.
  • El tantalio posee un índice de dureza de Mohs de 6,5.
  • Su densidad es de 16650 kg/m3.

Propiedades químicas

  • El tantalio es un metal con alta resistencia a los ácidos.
  • A pesar de lo anterior, el tantalio se disuelve en ácido fluorhídrico.
  • El tantalio suele manifestar estados de oxidación entre +2 y +5.
  • Es un metal inerte, por lo que no es tóxico ni presenta propiedades nocivas para la salud.
  • Puede absorber hidrógeno o combinarse con otros elementos como el carbono, nitrógeno, fósforo y otros al ser sometido a elevadas temperaturas.
  • Atómicamente, el tantalio posee 74 electrones, 74 protones y 107 neutrones.

Propiedades mecánicas

  • Además de su dureza, el tantalio es un metal sin propiedades mecánicas destacables.

Usos

Placa de teléfono celular

El principal uso del tantalio lo hace la industria de la electrónica. Con este metal, se fabrican componentes fundamentales para equipos electrónicos compactos. Desde teléfonos inteligentes, pasando por equipos GPS, laptops y televisores de pantalla plana.

Dado su elevado punto de fusión, algunas industrias utilizan láminas de tantalio para generar transferencias de calor.

En el campo de la medicina, el tantalio se emplea en la fabricación de partes de marca pasos cardiacos.

Además, al tratarse de un metal inerte, suele utilizarse para la confección de piezas de ortodoncia e instrumentos quirúrgicos.

Recientemente, se ha empezado a emplear en la acuñación de monedas bimétricas en algunos países del mundo.

Marca pasos – Uso cardíaco

Aunque sea poco frecuente, el tantalio se usa para la fabricación de piezas de aviones y reactores

nucleares.

Gracias a su gran resistencia a las altas temperaturas, algunas industrias utilizan componentes de tantalio para construir hornos industriales al vacío.

Es considerado un metal estratégico, dada su importancia para la fabricación de componentes microelectrónicos, como chips, tarjetas de memoria.

Dónde se encuentra

El mayor productor de tantalio es la República democrática del Congo, con una existencia aproximada de un 80% de las reservas mundiales estimadas.

Mina de coltán – Extracción de Tantalio – República Democrática del Congo

En el caso de Venezuela, se le aproxima en cantidad de porcentaje de 60%.

Al mismo tiempo, existen mayores reservas probadas o en explotación en Brasil. con el 5%. Entre otras se encuentran las de Tailandia con otro 5%, y Australia con un 10%, respectivamente.

Bolivia es otro país que cuenta con una zona de yacimientos de este escaso metal, lugar en donde se extra la tantalita.

Es preciso mencionar que el tantalio puede alearse con metales como el cromo, circonio, níquel, cobalto, entre otros.

Obtención

Coltán

Para separar tantalio del niobio, es necesario disolverlo con acido clorhídrico. Así, se precita el fluorotantalato de potasio (K4Ta4O5F14) y luego el niobio queda totalmente disuelto.

A partir del fluorotantalato, es obtenido el tantalio con una reducción con el sodio.

Suele extraerse del mineral tantalita, este aparece naturalmente como muestras isomorfas con la columbita, conocidas principalmente con el nombre de coltán.

Descubrimiento

Anders G. Ekeberg

fue el científico que descubrió el tantalio en el año 1802, específicamente en unas minas de Suecia y Finlandia. Veinte años después, Johns Berzelius aisló a dicho elemento quimio.

Anteriormente, se creía que el niobio y el tantalio eran el mismo elemento, hasta que los investigadores Rowe (1944) y Jean Charles Galissard de Marignac (1866) demostraron que los ácidos nióbico y tantálico eran compuestos diferentes.

Es preciso acotar que los investigadores aislaron lo que se consideraba como elemento impuro. Sin embargo, en 1903, Werner Von Bolton, produjo el metal dúctil de manera pura.

Luego, exactamente en 1922, en una famosa fabrica de Chicago, un ingeniero obtuvo tantalio puro en un 99.9%.

Aunque el tantalio se conoce también como “Tántalo”, la RAE (Real Academia Española) fue quien le colocó el primer nombre mencionado.

El significado de dicho nombre viene del griego “Tántalos”, un personaje de la mítica griega que condenaron a no comer ni beber.

Uranio

El uranio es un elemento metálico que no se encuentra en un grupo particular de la tabla periódica, pero está ubicado entre el protactinio y el neptunio. Presenta un número atómico igual a 92, su masa atómica es de 238,0289 unidades y es identificado con el símbolo químico U.

Este metal es el 51° elemento más abundante en la corteza terrestre, comprendiendo unas escasas 4 partes por millón de la corteza. Naturalmente, el uranio es encontrado en 3 formas isotópicas en compuestos minerales, de las cuales el isótopo U-238 es el de mayor predominancia.

El descubrimiento del uranio se atribuye al químico alemán Martin Klaproth, quien en el año 1789 lo detectó en forma de óxido. Además, bautizó a este nuevo elemento en honor al planeta Urano, que fue recientemente descubierto en aquella época.

Características y propiedades

El uranio es un metal que pertenece a la serie de los actínidos, en la cual todos los elementos son radiactivos.

Este metal es débilmente radiactivo, y todos sus isótopos son inestables.

uranio puro

En total posee 27 isótopos, algunos de origen natural y otros de origen sintético. Los isotopos más comunes del uranio son el U-238, U-235 y el U-234.

El uranio es uno de los metales naturales con mayor peso atómico. Su densidad es 70% mayor que la del plomo, y ligeramente inferior que la del wolframio.

Debido a su radioactividad, los isótopos y compuestos de uranio son tóxicos y peligrosos para organismos humanos y animales en general.

El núcleo del uranio es sometido a reacciones en cadena, detonadas por interacciones con neutrones, para generar energía en reactores de centrales atómicas.

En el panorama global de la producción de uranio destacan países como Canadá, Australia, Kazajistán, Rusia, Nigeria, Namibia, Brasil y la República Democrática del Congo.

Propiedades físicas

  • A los 1132 °C desarrolla su punto de fusión, y a los 4131 °C alcanza su punto de ebullición.
  • A una temperatura de 20 °C y a una atmósfera de presión, posee una densidad de 19050 kg/m3.
  • Su estado de agregación ordinario es el sólido.
  • Su estructura cristalina del estado sólido de basa en una geometría ortorrómbica.
  • Organolépticamente, es un metal relativamente duro y de color gris plateado.
  • En la escala de Mohs presenta una dureza igual a 6.
  • Es un metal paramagnético.
  • Este elemento posee una baja conductividad de electricidad y de calor.

Propiedades químicas

  • Su estructura atómica más común está compuesta por 92 electrones, 92 protones y 146 neutrones.
  • Los electrones del uranio oscilan en 7 niveles energéticos.
  • El núcleo del uranio es intrínsecamente capaz de almacenar entre 142 y 146 neutrones.
  • Posee una valencia igual a 6.
  • Los estados de oxidación del uranio son:+1, +2, +3, +4, +5 y +6.
  • Alotrópicamente, posee 3 variedades: el uranio alfa, de geometría cristalina ortorrómbica; el uranio beta, geométricamente tetragonal; y el uranio gamma, con geometría cúbica centrada en el cuerpo.
  • El uranio metálico reacciona con cualquier elemento no metálico y sus compuestos, a excepción de los gases nobles.
  • La reactividad del uranio se incrementa con la temperatura.
  • En soluciones con ácido clorhídrico y nítrico se disuelve de forma célere. Sin embargo, en soluciones con ácidos no oxidantes como los sulfúricos, fosfóricos y fluorhídricos reacciona lentamente.
  • El uranio presenta una reactividad prácticamente nula al interactuar con bases fuertes.

Propiedades mecánicas

  • Es un metal maleable y dúctil.
  • Presenta anisotropía, por lo que sus propiedades fluctúan en cualquier dirección.

Usos

El uso más conocido del uranio es el de combustible de la fisión nuclear en centrales de energía. El núcleo del isótopo U-235 es bombardeado con neutrones energéticos que producen una reacción en cadena, lo que provoca una transmutación de elementos y una liberación de energía. Se estima que el 3% de la energía eléctrica global es producida en centrales nucleares.

El ámbito militar ha aprovechado el potencial armamentístico del uranio para generar bombas de fisión nuclear. El uso actual dado al uranio, especialmente al U-238, es como componente de proyectiles densos de perforación y como refuerzo para blindajes de armaduras corporales, de vehículos bélicos, contenedores de materiales radiactivos, entre otros.

Gracias al prolongado periodo de semi-desintegración del U-238 (4470 millones de años) es posible determinar la época de rocas ígneas primigenias, permitiendo innovar en el campo de datación radiométrica.

Ojiva nuclear transcontinental – Rusia

En centros científicos e investigativos de alta energía, el uranio puro es utilizado para generar y controlar rayos X.

El uranio es también empleado en la producción de dispositivos electro-mecánicos que sirven como estabilizadores giroscópicos de aviones, satélites artificiales y veleros.

Dónde se encuentra

Torbenita

El uranio es un elemento químico muy abundante en Kazajistán con 27,3%, Canadá el 20,1%, Australia 15,7%, Nambia con el 9,1%, Rusia con el 7% y Níger con el 6,4% en la producción mundial.

Sin embargo, resaltan otras naciones como Brasil, República democrática del Congo, Perú, España, Colombia y Venezuela.

Los organismos como la OCDE y OIEA afirmaron que las reservas mundiales albergan más de 300 millones de toneladas de Uranio.

Obtención

La obtención de uranio se procede a través de actividades mineras en los yacimientos ubicados en las zonas antes mencionadas.

Como muchos de los elementos químicos, el uranio no puede ser encontrado en su forma

Extracción de Uranio – Paraguay

natural si no que en viene combinado con otros metales.

Los procesos de separación son mediante la electrólisis de tetrafluoruro de uranio disuelto, pero previo a método la mezcla es fundida con cloruro cálcico y sódico.

Al sumergir la roca en esta mezcla caliente se produce una reducción del óxido de uranio con calcio, aluminio o carbono que tiene como resultado la separación de componentes.

Quién lo descubrió

El uranio es considerado uno de los elementos más pesados en la tabla periódica, por lo que vinculan su descubrimiento con las actividades nucleares o con bombas atómicas.

Eugene Melchior Peligot

Hasta el momento, no se ha producido un nombre específico sobre el posible descubridor del uranio, pero aseguran que los primeros avistamientos se produjeron en Rusia y zonas orientales.

En 1841, el químico francés Eugene Melchior Peligot fue el primero en aislar e identificar el uranio como una unidad que podría ser utilizada como ingrediente para otros procesos.

Mientras que Henri Becquerel, en 1896, descubrió sus particularidades radiactivas y la capacidad de reacción atómica con otros agentes químicos como los metales.

A finales de los años 1930, los investigadores Lise Maitner y Otto Hahn encontraron que, al bombardear el uranio con neutrones, el componente tiende a producir elementos como el bario y criptón.

La primera reacción nuclear en cadena auto – sostenida con el uranio fue en 1944, en las manos de Enrico Fermín durante la construcción de la primera bomba atómica.

Muchos de los científicos y químicos han asegurado que el uranio es un compuesto muy peligroso debido a la agresividad de sus respuestas ante algunos procesos con ácidos.

Actualmente, el uranio es un elemento químico utilizado como combustible para los reactores nucleares y las actividades están vinculadas a la construcción de naves espaciales.

Talio

El Talio es un elemento químico situado en el grupo 13 de tabla periódica, específicamente, entre el Mercurio y el Plomo. Su número atómico es el 81, su masa atómica es de 294,38, siendo representado simbólicamente como Tl.

El talio es un elemento con propiedades similares al estaño y el mercurio, teniendo un bajo punto de fusión y un nivel de maleabilidad sumamente elevado. Sin embargo, se trata de un metal abundante, tóxico y poco usado por la industria.

El descubrimiento del talio se remonta al año 1861, fecha en la que el científico británico William Crookes lo identificó como un nuevo elemento. Tal descubrimiento se logró durante un proceso investigativo con espectroscopias de llama.

Características y propiedades

El talio no puede encontrarse en estado puro en la naturaleza, siendo un componente de algunos minerales, tipos de arcillas y subproducto de otros metales.

Se trata de un elemento que se oxida rápidamente al estar en contacto con el aire.

El talio presenta una coloración blanca-plateada brillante.

talio en estado puro

El talio es un metal relativamente abundante en el planeta, encontrándose distribuido de manera uniforme en toda la corteza terrestre.

En estado puro, se comporta como sólido, no obstante, existe un amplio rango de temperatura en el cual el talio se comporta como líquido.

Actualmente es un elemento poco cotizado y sin muchos usos, esto se debe a que es un elemento tóxico y nocivo para la salud de los seres vivos.

El talio es un metal pesado perteneciente al grupo “p” de la tabla periódica.

Su principal uso en la actualidad se encuentra en la industria de la electrónica.

Algunos de los principales países que producen talio son Estados Unidos, Bélgica, Alemania y Rusia.

Propiedades físicas

  • Su punto de ebullición se encuentra a los 1473 °C, y su punto de fusión a los 304 °C.
  • Organolépticamente, el talio es un metal de color blanco-plateado brillante, blando, inodoro y textura metálica.
  • Debido a su composición blanda y maleabilidad, es un metal que puede confundirse con el plomo o el estaño.
  • En estado puro, bajo temperaturas y presiones normales, el talio se encuentra en estado sólido.
  • La densidad del talio es de 11850 kg/m3.
  • Tiene un índice de dureza en la escala de Mohs de 1,2.

Propiedades químicas

  • El Talio es un metal pesado.
  • Atómicamente, posee 81 protones, 81 electrones y alcanza su estabilidad con 124 neutrones.
  • Se trata de un metal pesado con propiedades tóxicas. Existen indicios de que este metal puede producir cáncer el ser humano.
  • Es un elemento parcialmente soluble en agua.
  • El talio presenta estados de oxidación +1 y +3, siendo éste último, el estado más común de oxidación.
  • Al estar expuesto al aire, el talio se oxida rápidamente. En este estado, adopta una capa exterior de coloración grisácea-azulada. Propiedades mecánicas del Talio

Propiedades mecánicas del Talio

  • El talio no posee propiedades mecánicamente relevantes.

Usos

Históricamente, el talio en forma de sulfato se utilizaba para la fabricación de venenos y pesticidas, siendo común su uso en el control de plagas. No obstante, cuando se descubrió su elevada toxicidad, dejó de utilizarse.

Teleobjetivo – Lente de uso fotográfico

En el campo de la electrónica, el talio se utiliza para formar aleaciones de bajo punto de fusión. Con ello, se fabrican lentes, sellos y otros componentes.

El talio en forma de seleniuro de talio suele utilizarse para detectar las cantidades de radiación electromagnética.

También, se utiliza en la fabricación de paneles fotoeléctricos.

Para la fabricación de lentes con elevada refracción, algunas industrias utilizan el óxido de talio como materia prima.

Los fabricantes de vidrios infrarrojos suelen utilizar utilizan yoduro de talio y otros compuestos.

Dónde se encuentra

Lorandita

En proporciones de 0.00006%, así se presenta el talio la corteza terrestre. Asimismo, se presenta como un compuesto minoritario en elementos o minerales como el hierro, el cobre, los sulfuros y los seleniuros.

 

La principal fuente de talio, en el mundo, se localiza en el depósito de Allchar, en la República de Macedonia.

 

Obtención

La obtención de talio no es sencilla, pues su existencia se encuentra en concentraciones muy pequeñas, formando mínimas partes de minerales.

A pesar de ello, puede encontrarse como un supuesto subproducto de los barros que se obtienen en las fabricaciones de ácido sulfúrico, específicamente. También se encuentra en la electrolisis que se realiza tras la disolución acuosa de las sales en cuestión.

También se puede conseguir tras la reducción de sodio metálico y en precipitaciones.

Como dato curioso, debes saber que en el depósito de Allchar, debido a la producción minera del talio y del cuerpo del mineral, aún se encuentran cantidades de 500 toneladas.

Quién lo descubrió

Sir William Crookes

El talio fue descubierto espectroscópicamente, en el año 1861, por el químico Sir William Crookes, en Inglaterra.

Crookes descubrió al talio cuando él tenía, tan solo, 27 años de edad. Esto sucedió cuando tomó la decisión de abrir su propio laboratorio y ofrecer sus servicios de consultor, investigador y asesor científico.

El científico Crookes descubrió las sustancias químicas y la composición del talio porque se basó en el método del estetoscopio.

Algunas cantidades de talio fueron aisladas en 1862, por Crookes. En ese tiempo puedo determinar algunas de las propiedades del compuesto.

A través de este mismo método y de forma paralela, Claude-Auguste Lamy, analizando una sustancia que contenía selenio, pudo constatar por el color verde del espectro, que estaba en presencia de otro elemento.

Se hace referencia a que el origen del nombre viene de la palabra griega “thallos”, que significa “rama Verde”. Esto se debe a la línea de este color que mostraba el elemento al ser estudiado espectroscópicamente.

Entre otros datos de la historia, en sus inicios, el sulfato del talio, conocido por ser inodoro e insípido, fue utilizado para exterminar hormigas y ratas, eventualmente su uso fue detenido debido a que existían altas sospechas de que era cancerígeno.

Wolframio

El Wolframio, también conocido como tungsteno, es un elemento químico situado en el grupo 6 de tabla periódica, específicamente, entre el Tántalo y el Renio, además. Su número atómico es el 74, su masa atómica es de 183,85 y es representado con el símbolo W.

El Wolframio es un metal muy poco común en la corteza terrestre. Además, posee puntos de fusión y ebullición sumamente altos, convirtiéndose en uno de los metales con valores más altos en ambos aspectos.

Se trata de un metal documentado por primera vez en España por los científicos Fausto Elhúyar y Juan José Elhúyar en 1783. No obstante, no fue sino hasta 1820, cuando el científico sueco Jöns Berzelius logró aislarlo por primera vez.

Características y propiedades

Se trata de un metal muy poco abundante en el planeta tierra.

El Wolframio o tungsteno presenta una coloración blanca-grisácea.

En estado puro, es un metal que se presenta en estado sólido.

Wolframio en estado puro, también conocido como Tungsteno

Es un metal con buenas propiedades de conducción térmica y eléctrica.

Se trata de un metal no tóxico.

El principal productor de tungsteno en el mundo es China, con casi el 83% de las reservas mundiales. Otros países productores de este metal son Estados Unidos, Rusia, Bolivia y Canadá.

El wolframio suele extraerse de algunos minerales como la scheelita, la ferberita, la cuproscheelita y la wolframita.

Debido a sus propiedades similares a la de otros elementos, es catalogado como un metal de transición, encontrándose en el bloque “d” de la tabla periódica.

A pesar de ser dúctil, el wolframio es un metal sumamente denso, teniendo una densidad mayor a la del plomo o el uranio.

Se trata de un metal cuya producción se basa en procesos de sinterización.

Propiedades físicas

  • Su punto de ebullición se encuentra a los 5930 °C, y su punto de fusión a los 3422 °C.
  • Organolépticamente, el wolframio o tungsteno es un metal de color blanquecino grisáceo brillante, blando, inodoro y textura metálica.
  • El wolframio posee el coeficiente de dilatación térmica más bajo de todos los metales.
  • Se trata de un metal con propiedades magnéticas.
  • La densidad del wolframio o tungsteno es de 19250 kg/m3.
  • Bajo presiones normales y a temperatura ambiente, se encuentra en estado sólido en la naturaleza.
  • Tiene un índice de dureza en la escala de Mohs de 7,5.

Propiedades químicas

  • El wolframio es un metal muy resistente a la corrosión.
  • Atómicamente, posee 74 protones, 74 electrones y 108 neutrones.
  • Se trata de un elemento de rápida oxidación al entrar en contacto con el aire de la atmósfera.
  • Los estados de oxidación más comunes del wolframio se sitúan entre -2 y +6.
  • El wolframio o tungsteno es un elemento difícil de alear. Este proceso solo es posible al combinarlo con metales de tipo ferrosos y reflectarios. No obstante, el aluminio es el metal con el que mejor logra alearse.
  • Biológicamente, es el elemento más pesado que se puede encontrar en biomoléculas y seres vivos.
  • Se trata de un metal que se oxida con rapidez al estar en contacto con agua oxigenada y ácido nítrico.
  • El tungsteno o wolframio soporta el contacto con la mayoría de los ácidos conocidos, a excepción del ácido nítrico.

Propiedades mecánicas

  • Se trata de un metal altamente resistente al desgaste.

Usos

Compuestos de wolframio suelen ser usado en la fabricación de tubos incandescentes y bombillas.

Instrumentos quirúrgicos

Gracias a su elevado punto de fusión y su excelente resistencia a las altas temperaturas, es un material empleado para la fabricación de resistencias eléctricas y piezas que estarán sometidas a intenso calor.

En la industria de la joyería, la popularidad del wolframio como material de aleación y fabricación de cadenas, anillos y brazaletes ha crecido mucho.

En el campo de la salud, algunos instrumentos de corte quirúrgicos son fabricados con este metal, aprovechando así su elevada dureza.

También, algunas piezas de ortodoncia son fabricadas utilizando aleaciones de wolframio.

En el campo científico, algunos laboratorios utilizan wolframio o tungsteno para fabricar elementos que aislantes y protectores contra la radiación, ya que este metal es capaz de soportar la exposición a rayos gamma y retener flujos de neutrones.

El wolframio también es usado en la fabricación de puntas para plumas estilográficas, bujías, hojas de corte (similares a las hojas punta de diamante) y otras piezas que deben tener elevada dureza.

¿Dónde se encuentra?

Debido a que el Wolframio es un metal determinado por minerales, su existencia reside

Scheelita

principalmente en países como China, Bolivia, Portugal, Rusia, Corea del Sur, Perú y Estados Unidos.

La mina Conchita, representa una fuente excepcional en lo que se refiere a la explotación de Wolframio; esta se ubica en Estepona, Málaga.

Al mismo tiempo, en España se encuentran minerales de Wolframio, exactamente en León (Bierzo Occidental), Salamanca (Barruecopardo y Los Santos), Galicia, Santa Comba y Carballo (La Coruña), Badajoz, Tornavacas y Acebo en Cáceres.

Obtención

El método utilizado para la obtención del wolframio consiste en extraer el elemento de su mera, seguidamente se funde con carbonato de sodio, obteniéndose wolframato de sodio Na2WO4.

Una vez adquirido el Wolframato de sodio soluble, este es extraído con agua caliente y, consecuentemente, es tratado con ácido clorhídrico, consiguiendo ácido Wolfrámico: H2WO4.

Teniendo este ultimo compuesto, pasado por un proceso de lavado y secado, da formación a un oxido, el cual pasa por el horno eléctrico para ser reducido con hidrógeno.

Finalmente, se obtiene un polvo fino que se recalienta en moldes con una atmósfera de hidrogeno. También se comprimen en forma de barras que se enrollan y martillean a alta temperatura para hacerlas compactas y dúctiles.

¿Quién lo descubrió?

El químico Peter Woulfe, en el año 1779, estudió una muestra de Wolframita, justo en ese momento sospechó que este mineral estaba ligado a otro elemento químico.

Peter Woulfe

A pesar de ello, no fue sino hasta el año 1781 que Carl Wilhelm Scheele y Torbern Bergman contribuyeron en el estudio y sugirieron que, si reducían un ácido, se encontraría un nuevo elemento.

Seguidamente, los hermanos Juan José Elhúyar y Fausto Elhúyar contribuyeron al descubrimiento, logrando aislar el nuevo elemente mediante una reducción con carbón vegetal.

Después de todo eso, en 1820, Berzeluis, químico sueco, encontró wolframio mientras reducía hidrogeno.

De manera relevante, el wolframio forma parte de los eventos más importantes del mundo, específicamente durante la Primera Guerra Mundial, debido a que los alemanes utilizaron la aplicación de este mineral para endurecer el acero con el que eran fabricados los proyectiles.

Los movimientos monetarios eran de gran magnitud en la época, esto debido a las grandes compras que se hacían de este mineral.

Este elemento químico fue muy estratégico, incluso, durante la época, existió La batalla del Wolframio, la cual fue llevada a cabo por alemanes y aleados tras el interés que tenían en dicho elemento.