FAMILIAS DEL ALUMINIO Y CARBONO.pptx

FAMILIAS DEL ALUMINIO Y CARBONO

1. Familia del aluminio y familia del carbono Exposición de química

2. Introducción: ¿Qué son las columnas o familias? Las columnas de la tabla periódica constituyen familias o grupos de elementos, que tienen en común configuraciones electronicas similares en los niveles de energía más exteriores, esto hace que los elementos de un mismo grupo tengan propiedades físicas y químicas similares.

3. Familia del aluminio

4. Está constituida por los elementos Boro (B), Aluminio (Al), Galio (Ga), Indio (In) y Talio (TI). Se enuentran ubicados en el grupo IIIA de la tabla periódica. Propiedades: Los elementos de la Familia del Boro poseen la configuración electrónica s2p1: Boro : [He] 2s2p1 Aluminio: [Ne] 3s2p1 Galio : [ Ar ] 4s2p1 Indio: [Kr] 5s2p1 Talio : [ Xe ] 6s2p1

5. Caracteristicas de la familia del aluminio: Sus propiedades químicas varían de metal a no metal, a medida que aumenta su número atómico. Todos son metales exceptuando al elemento Boro (B) y todos tiene 3 electrones en la última capa , su número de oxidación es +3 en todos los compuestos .

6. El boro no se encuentra libre en la naturaleza. Es un elemento metaloide, semiconductor, trivalente que existe abundantemente en el mineral borax. La densidad y las características metálicas aumentan conforme se incrementa el número atómico dentro del grupo. A medida que se desciende dentro del grupo estos elementos ceden sus electrones con más facilliadad . El indio es muy blando ; entre otras cosas , se emplea en transistores y recubrimientos de espejos , el talio y sus compuestos son tóxicos .

7. El aluminio es el metal que más abunda en la corteza Terrestre (8%) pero es demasiado active para encontrarse libre en la naturaleza. Algunos de sus ejemplos de usos son: En aeronaves. Alambre de transmisión eléctrica. Motores. Automóviles. Utencilios de cocina. Papel Aluminio.

8. ¿Qué usos tienen estos elementos en la vida cotidiana ? Boro : Se usa para fabricar vidrios de borosilicato y esmaltes, principalmente de utensilios de cocina. También se usa para obtener aceros especiales, de gran resistencia al impacto, y otras aleaciones. Debido a su gran dureza se emplea, en forma de carburo, para fabricar abrasivos.

9. Aluminio: Envasado . Elaboración de herramientas de cocina. Construcción . Transporte . Electricidad . Joyería . Elaboración de llaves .

10. Galio : El uso principal del galio es en semiconductores donde se utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en para fabricar diodos LED de color azul y violeta y diodos láser. El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a estabilizar el plutonio.

11. Indio: El indio se utiliza para soldar alambre de plomo a transistores de germanio y como componente de los semiconductores intermetálicos empleados en los transistores de germanio. El arseniuro de indio, antimoniuro y fosfuro son semiconductores con propiedades especiales.

12. Talio : Tiene un empleo importante en los componentes electrónicos; por ejemplo, los cristales de yoduro de sodio, activados por talio y usados en tubos fotomultiplicadores. También se utiliza en aleaciones de bajo punto de fusión, lentes ópticas y sellos de vidrio para almacenar componentes electrónicos.

13. Familia del carbono

14. Familia del carbono El grupo 14 de la tabla periódica es también llamado como la familia del carbono o los carbonoideos . Está formado por los siguientes elementos: carbono (C), silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn), plomo (Pb) y flerovio ( Fl ). ElEstos elementos componen más del 28% en masa de la corteza, siendo el silicio el más abundante, luego seguido del carbono. El germanio es el elemento menos abundante. El silicio es el elemento principal de toda la estructura inorgánica y el carbono es el responsable de la vida orgánica de la superficie terrestre.

15. Los elementos metálicos de este grupo están clasificados en la tabla periódica como “otros metales” junto a los grupos 13 y 15. Poseen cuatro electrones en su nivel energético más externo y presentan la siguiente configuración electrónica: ns2np2 (2 electrones s y 2 electrones p), exhibiendo los siguientes estados de oxidación: +4, +2 y -4: los compuestos con +4 y la mayoría de los de número de oxidación +2 son covalentes. El único ion -4 es el carburo.

16. Propiedades físicas: Las propiedades físicas de este grupo varían mucho en cada elemento y el carácter metálico aumenta a medida que se desciende en el mismo. Por ejemplo, el primer elemento del grupo, el carbono es un no metal duro y sólido a temperatura ambiente. Este elemento puede encontrarse en la naturaleza en forma de carbono amorfo (grafito) y en forma de diamante. Ambas formas alotrópicas poseen coloraciones distintas, siendo el grafito de color negro y el diamante incoloro.

17. Los elementos silicio y germanio, son los metaloides del grupo, y presentan una dureza intermedia. El silicio posee propiedades intermedias entre el carbono y el germanio. Su forma cristalina es bastante dura y muestra un brillo metálico de color grisáceo. El metaloide germanio es de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo y conserva el brillo a temperaturas normales. Este elemento exhibe la misma estructura cristalina que el diamante. Los metales de este grupo son el estaño y el plomo. El estaño es de color plateado y maleable. Por su parte, el plomo es un metal pesado que rara vez se encuentra en estado elemental. Es de color plateado con tono azulado, que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidadel diamante.

18. Propiedades químicas: Los elementos del grupo 14 poseen algunas propiedades químicas similares, entre estas tenemos: No reaccionan con el agua. El germanio, estaño y plomo son atacados por los ácidos. Son atacados por disoluciones alcalinas desprendiendo hidrógeno, a excepción del elemento carbono. Reaccionan con el oxígeno formando óxidos. Siendo los óxidos de carbono y silicio ácidos, el de estaño anfótero (es decir, que reacciona con ácidos y bases calientes) y lo mismo sucede con el plomo.

19. Al formar hidruros presentan la habilidad de formar concatenación. La concatenación es la propiedad que poseen algunos elementos de unirse con otro átomo del mismo elemento para formar cadenas ya sea lineales ramificadas o cíclicas. Esta predisposición disminuye al descender en el grupo. La concatenación se le atribuye al elemento carbono, aunque también es un fenómeno suscitado en el silicio. Este fenómeno es la raíz de la química orgánica.

20. Usos y aplicaciones de la familia del carbono El carbono: Presenta dos formas alotrópicas el carbono amorfo que es el grafito y el carbono cristalino que es el diamante. Ambos presentan usos bastantes importantes. El grafito se mezcla con la arcilla para elaborar las puntas de los lápices. Otra aplicación es como aditivo en lubricantes. También se emplea en la preparación de pinturas anti-radar usadas en el camuflaje de vehículos y aviones militares.

21. carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. En el campo de la medicina se utiliza las pastillas de carbón activado para absorber las toxinas del sistema digestivo en caso de intoxicación, tanto en personas como animales. También se usa como medicina para los problemas digestivos o de flatulencia. Dentro de otras aplicaciones tenemos que se emplea en la extracción de metales, la esterilización de agua potable, en el tratamiento de aguas residuales, purificación de jarabe de azúcar y de glicerina, en mascarillas antigás, en filtros purificadores y en controladores de emisiones de coches, entre otros.

22. Silicio: El silicio es un semimetal y por lo tanto un semiconductor. Este elemento puede controlar el flujo eléctrico mediante el uso de partes de silicio; lo que lo hace indispensable en la industria eléctrica. Se utiliza en los ordenadores, radios, células solares, pantallas LCD y otros aparatos semiconductores. El silicio también se emplea ampliamente en aleaciones con el aluminio para elaborar piezas fundidas. Dichas se emplean habitualmente en la industria automovilística para producir piezas para autos.

23. Germanio: El germanio al igual que el silicio es un semiconductor ampliamente utilizado en la industria electrónica. También se emplea en aleaciones con galio y arsénico para elaborar transistores y todo tipo de aparatos tecnológicos. Los cristales de germanio al mezclarse con elementos como fosforo, arsénico, antimonio, boro, aluminio y galio se comportan como rectificadores y por lo tanto es empleado desde la segunda guerra mundial como detectores para ultra alta frecuencia (UHF) en señales de radar y radio. Estos cristales también son utilizados como transistores y diodos.

24. El óxido de germanio es empleado en el campo de la medicina como remedio en el tratamiento de algunos tipos de anemia. También se utiliza en la producción de vidrio óptico.

25. Estaño: El estaño es usado abundantemente en aleaciones con otros elementos como por ejemplo, con el cobre para obtener bronce, con el plomo en la soldadura, con el titanio para la industria aeroespacial. Por su parte, la aleación estaño-plomo-antimonio se usa para producir el metal de imprenta. Aleado con el niobio es usado en semiconductores y en el galvanizado de hilos conductores.

26. Plomo: El plomo posee una gran cantidad de aplicaciones siendo la más destacada en la elaboración de baterías. También se emplea en aleaciones, como por ejemplo con estaño para usarse en soldadura, revestimiento y utensilios de radiaciones. Aleado con arsénico para la insonorización de edificaciones, elaboración de perdigones, entre otros. Algunos de los compuestos de plomo se utilizan en la industria del vidrio como aditivo y pigmento, en la industria electrónica para tubos de televisión, en la industria del plástico como estabilizante, entre otros.

27. De igual manera, se utilizan como antidetonantes en la gasolina y en pinturas y barnices pero actualmente se han ido reemplazando su uso por la toxicidad del mismo.

28. Flerovio : Al igual que muchos elementos radiactivos y sintéticos, al producirse en pequeñas cantidades, no posee uso comercial. Por lo tanto, es empleado en menor medida en la investigación científica.

29. ¡Gracias por su atención!