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Metanal

Metanal

El formaldehído o metanal es un compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno de fórmula

HCHO

CH

_$2$

O

. Fue descubierto en 1867 por el químico alemán August Wilhelm von Hofmann. Se obtiene por oxidación catalítica del alcohol metílico. Es el más simple de los aldehídos. A temperatura normal es un gas incoloro de un olor penetrante, muy soluble en agua. Las disoluciones acuosas al ±40% se conocen con el nombre de formol, que es un líquido incoloro de olor penetrante y sofocante; estas disoluciones pueden contener alcohol metílico como estabilizante. Puede ser comprimido hasta el estado líquido; su punto de ebullición es -21 °C. Su nombre tradicional proviene de formica, el nombre latín de hormiga. Su nombre según la nomenclatura sistemática de la IUPAC es metanal. Se le conoce también como óxido de metileno, metanaldehido, y oxometano.

Datos

- Fórmula: CH₂O
- Masa molecular: 30,03 g/mol
- Punto de fusión: -92 ºC
- Punto de ebullición: -21 ºC
- Densidad: 0,82 g/ml (a - 21 ºC)
- Número CAS: 50-00-0
- LD₅₀: 100 mg/kg (Rata, oral); 220,1 mg/kg (conejo, dermal)
- Temperatura de ignición: 300 ºC
- Límites de explosividad: 7 - 73 % Vol en aire

General

El formaldehido se disuelve fácilmente en agua (400 l gas /l de agua a 20 ºC). La disolución se degrada lentamente bajo formación de paraformaldehido, el polímero del formaldehido. También se puede formar el trímero cíclico 1,3,5-trioxano. La oxidación del formaldehido da ácido fórmico y en una segunda etapa agua y dióxido de carbono.

Síntesis

La síntesis industrial del formaldehido se basa en la oxidación catalítica del metanol (H₃COH) óxidos de metales (habitualmente una mezcla de óxido de hierro, molibdeno y vanadio) o la conversión de metanol en hidrógeno elemental y formaldehido en presencia de plata elemental. Pequeñas cantidades de formaldehido se liberan también en la combustión incompleta de diversos materiales orgánicos. Así se encuentran concentraciones importantes por ejemplo en el humo de tabaco.

Aplicaciones

El formaldehido es uno de los compuestos orgánicos básicos más importantes de la industria química. Tan sólo la BASF tiene una capacidad de producción de 500.000 t al año. Se utiliza en la producción de diversos productos desde medicamentos hasta la melamina, la bakelita etc. Antiguamente se utilizaba una disolución del 35% de formaldehido en agua como desinfectante y en la conservación de muestras biológicas y cadaveres. Otro uso es la fabricación de textiles libres de arrugas. En éstas el contenido en formaldehido libre podía alcanzar hasta el 2% del peso total del textil. Actualmente se ha bajado el contenido y si supera el 0,15% este debe ser declarado en la etiqueta con la recomendación de lavar la prenda antes de usarla. Aún se utiliza como conservante en la formulación de algunos cosméticos y productos de higiene personal como champúes. Además se usa en síntesis orgánica, para producir abonos, papel, madera contrachapada, resinas de urea-formaldehido, colorantes y explosivos, entre otros usos.

Toxicología y bioquímica

Pequeñas cantidades de formaldehido son producidas en forma natural en el cuerpo. Sin embargo se trata de un compuesto tóxico que ha demostrado propiedades cancerígenas en diversos experimentos con animales. En ratas puede provocar cáncer si se aplica de forma prolongada en concentraciones superiores a 6 ppm en el aire respirado. En el hombre estas concentraciones provocan ya irritaciones en ojos y muscosidades en poco tiempo. Estudios epidemiológicos aún no han demostrado ninguna relación causa - efecto sobre los casos de cáncer estudiados. Niveles bajos de formaldehido pueden producir irritación a la piel, los ojos, la nariz y la garganta. Gente que sufre de asma es probablemente más susceptible a los efectos de inhalación de formaldehido. A partir de 30 ppm el formaldehido puede resultar letal. Una fuente importante de formaldehido en nuestras casas suelene ser los aglomerados de madera que liberan lentamente ciertas cantidades de este gas. Por esto se están cambiando los procesos de producción de estos materiales para disminuir la posible contaminación. Esta sustancia se ha encontrado en por lo menos 26 de los 1,467 sitios de la Lista de Prioridades Nacionales identificados por la Agencia de Protección Ambiental (EPA). Aldehido

Referencias

- [http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs/es_tfacts111.html ATSDR en Español - ToxFAQs™ para formaldehido] Categoría:Aldehídos Categoría:Substancias tóxicas ja:ホルムアルデヒド ko:폼알데하이드

Carbono

El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica, se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos.

Características secundarias

El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y una de las más duras (el diamante) y desde el punto de vista económico uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples; así, con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno forma gran variedad de compuestos, como por ejemplo los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además proporciona, a través del ciclo carbono-nitrógeno, parte de la energía producida por el Sol. y es un elemento tan al pedo

Estados alotrópicos

Se conocen cuatro formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito, diamante, fullerenos y nanotubos. El 22 de marzo de 2004 se anunció el descubrimiento de una quinta forma alotrópica (nanoespumas) [http://www.nature.com/nsu/040322/040322-5.html]. La forma amorfa es esencialmente grafito, pero que no llega a adoptar una estructura cristalina macroscópica. Esta es la forma presente en la mayoría de los carbones y en el hollín. carbones A presión normal, el carbono adopta la forma del grafito en la que cada átomo está unido a otros tres en un plano compuesto de celdas hexagonales; en este estado, 3 electrones se encuentran en orbitales híbridos planos sp² y el cuarto en el orbital p. Las dos formas de grafito conocidas alfa (hexagonal) y beta (romboédrica) tienen propiedades físicas idénticas. Los grafitos naturales contienen más del 30% de la forma beta, mientras que el grafito sintético contiene únicamente la forma alfa. La forma alfa puede transformarse en beta mediante procedimientos mecánicos, y ésta recristalizar en forma alfa al calentarse por encima de 1000 ºC. Debido a la deslocalización de los electrones del orbital pi, el grafito es conductor de la electricidad, propiedad que permite su uso en procesos de electroerosión. El material es blando y las diferentes capas, a menudo separadas por átomos intercalados se encuentran unidas por enlaces de Van de Waals, siendo relativamente fácil que unas deslicen respecto de otras. enlaces de Van de Waals A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante en el cual cada átomo está unido a otros cuatro átomos de carbono, encontrándose los 4 electrones en orbitales sp³, como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cúbica que el silicio y el germanio, y gracias a la resistencia del enlace químico carbono-carbono es, junto con el nitruro de boro, la sustancia más dura conocida. La transición a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas condiciones, el carbono cristaliza como lonsdaleíta, una forma similar al diamante pero hexagonal. El orbital híbrido sp¹ que forma enlaces covalentes sólo es de interés en química, manifestándose en algunos compuestos, como por ejemplo el acetileno. acetileno Los fullerenos tienen una estructura similar al grafito, pero el empaquetamiento hexagonal se combina con pentágonos (y posiblemente heptágonos) lo que curva los planos y permite la aparición de estructuras de forma esférica, elipsoidal y cilíndrica. El constituido por 60 átomos de carbono presenta una estructura tridimensional similar a un balón de fútbol. Las propiedades de los fullerenos no se han determinado por completo y aún se siguen investigando. A esta familia pertenecen también los nanotubos de carbono, de forma cilíndrica rematados en sus extremos por hemiesferas (fullerenos), y que constituyen uno de los primeros productos industriales de la nanotecnología.

Aplicaciones

El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos; especialmente los combustibles fósiles petróleo y gas natural; del primero se obtienen por destilación en las refinerías gasolinas, keroseno y aceites y es además la materia prima empleada en la obtención de plásticos, mientras que el segundo se está imponiendo como fuente de energía por su combustión más limpia. Otros usos son:
- El isótopo carbono-14, descubierto el 27 de febrero de 1940, se usa en la datación radiométrica.
- El grafito se combina con arcilla para fabricar las minas de los lápices. Además se utiliza como aditivo en lubricantes. Las pinturas anti-radar utilizado en el camuflaje de vehículos y aviones militares están basadas igualmente en el grafito intercalando otros compuestos químicos entre sus capas.
- El diamante se emplea para la construcción de joyas y como material de corte aprovechando su dureza.
- Como elemento de aleación principal de los aceros (aleaciones de hierro).
- En varillas de protección de reactores nucleares.
- Las pastillas de carbón se emplean en medicina para absorber las toxinas del sistema digestivo y como remedio de la flatulencia.
- El carbón activado se emplea en sistemas de filtrado y purificación de agua.
- El carbón amorfo ("hollín") se añade a la goma para mejorar sus propiedades mecánicas. Además se emplea en la formación de electrodos (p. ej. de las baterías). Obtenido por sublimación del grafito es fuente de los fullerenos que pueden ser extraidos con disolventes orgánicos.
- Las fibras de carbón (obtenido generalmente por termólisis de fibras de poliacrilato) se añaden a resinas de poliester donde mejoran mucho la resistencia mecánica sin aumentar el peso. Las propiedades químicas y estructurales de los fullerenos, en la forma de nanotubos prometen usos futuros en el incipiente campo de la nanotecnología.

Historia

El carbón (del latín carbo, carbón) fue descubierto en la prehistoria y ya era conocido en la antigüedad en la que se manufacturaba carbón mediante la combustión incompleta de materiales orgánicos. Los últimos alótropos conocidos, los fullerenos, fueron descubiertos como subproducto en experimentos realizados con haces moleculares en la década de los 80.

Abundancia y obtención

El carbón no se creó durante el Big Bang porque hubiera necesitado la triple colisión de partículas alfa (núcleos atómicos de helio) y el universo se expandió y enfrió demasiado rápido para que la probabilidad de que ello aconteciera fuera significativa. Donde sí ocurre este proceso es en el interior de las estrellas (en la fase «RH (Rama horizontal)») donde este elemento es abundante, encontrándose además en otros cuerpos celestes como los cometas y en las atmósferas de los planetas. Algunos meteoritos contiene diamantes microscópicos que se formaron cuando el sistema solar era aún un disco protoplanetario. En combinación con otros elementos, el carbono se encuentra en la atmósfera terrestre y disuelto en el agua, y acompañado de menores cantidades de calcio, magnesio y hierro forma enormes masas rocosas (caliza, dolomía, mármol, etc.). El grafito se encuentra en grandes cantidades en Estados Unidos, Rusia, México, Groenlandia e India. Los diamantes naturales se encuentran asociados a rocas volcánicas (kimberlita y lamproíta). Los mayores depósitos de diamantes se encuentran en el continente africano (Sudáfrica, Namibia, Botswana, República del Congo y Sierra Leona. Existen además depósitos importantes en Canadá, Rusia, Brasil y Australia.

Compuestos inorgánicos

(Para los compuestos orgánicos consultar el artículo química orgánica.) El más importante óxido de carbono es el dióxido de carbono (CO₂), un componente minoritario de la atmósfera terrestre (del orden del 0,04% en peso) producido y usado por los seres vivos (ver ciclo del carbono). En el agua forma trazas de ácido carbónico (H₂CO₃) —las burbujas de muchos refrescos— pero al igual que otros compuestos similares es inestable, aunque a través de él pueden producirse iones carbonato estables por resonancia. Algunos importantes minerales, como la calcita son carbonatos. Los otros óxidos son el monóxido de carbono (CO) y el más raro subóxido de carbono (C₃O₂). El monóxido se forma durante la combustión incompleta de materias orgánicas y es incoloro e inodoro; dado que la molécula de CO contiene un enlace triple, es muy polar por lo que manifiesta una acusada tendencia a unirse a la hemoglobina impidiéndoselo al oxígeno, por lo que se dice que es un asfixiante de sustitución. El ión cianuro (CN^-), tiene una estructura similar y se comporta como los iones haluro. Con metales, el carbono forma tanto carburos como acetiluros, ambos muy ácidos. A pesar de tener una electronegatividad alta, el carbono puede formar carburos covalentes como es el caso de carburo de silicio (SiC) cuyas propiedades se asemejan a las del diamante.

Isótopos

En 1961 la IUPAC adoptó el isótopo C-12 como la base para la masa atómica de los elementos químicos. El carbono-14 es un radioisótopo con una vida media de 5715 años que se emplea de forma extensiva en la datación de especímenes orgánicos. Los isótopos naturales y estables del carbono, son el C-12 (98,89%) y el C-13 (1,11%). Las proporciones de estos isótopos en un ser vivo o medio concreto se expresan en variación (±‰) respecto de la referencia VPDB (Vienna Pee Dee Belemnite; fósiles cretácicos de belemnites en Carolina del Sur). La δC-13 de la atmósfera terrestre es -7‰. Durante la fotosíntesis, el carbono fijado en los tejidos de las plantas es, sin embargo, significativamente más pobre en C-13 que la atmósfera. La mayoría de las plantas presentan valores de δC-13 entre -24 y -34‰; otras plantas acuáticas, de desierto, de marismas saladas y hierbas tropicales, presentan valores de δC-13 entre -6 y -19‰ debido a diferencias en la reacción de fotosíntesis; un tercer grupo intermedio constituido por las algas y líquenes presentan valores entre -12 y -23‰. El estudio comparativo de los valores de δC-13 en plantas y organismos puede proporcionar valiosa información relativa a la cadena alimenticia de los seres vivos.

Precauciones

Los compuestos de carbono tienen un amplio rango de toxicidad. El monóxido de carbono, presente en los gases de escape de los motores de combustión y el cianuro (CN) son extremadamente tóxicos para los mamíferos, entre ellos las personas; los gases orgánicos eteno, etino y metano son explosivos e inflamables en presencia de aire. Muchos otros compuestos no son, por el contrario, tóxicos sino esenciales para la vida. Traducción original de la versión inglesa: [http://enciclopedia.us.es/index.php/Carbono Enciclopedia Libre]

Referencias externas

- [http://www.carbon.es.tt Divulgación sobre ciencia y tecnología de los materiales de carbón, el elemento carbono y sus formas alotrópicas]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/C/index.html WebElements.com - Carbono]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/C.html EnvironmentalChemistry.com - Carbono]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele006.html It's Elemental - Carbono]
- [http://www.vincentherr.com/cf/ Fullerenos y otros estados alotrópicos]; modelos realizados por Vincent Herr.
- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0702.htm Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España]: Ficha internacional de seguridad química del carbono. Categoría: Elementos químicos ja:炭素 ko:탄소 ms:Karbon simple:Carbon th:คาร์บอน

Oxígeno

El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su forma molecular, O₂, es un gas a temperatura ambiente. Representa aproximadamente el 20% de la composición de la atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos, esencial en la respiración celular de los organimos aeróbicos. Es un gas incoloro, inodoro e insípido. Existe una forma molecular formada por tres átomos de oxígeno, O₃, denominada ozono cuya presencia en la atmósfera protege la Tierra de la inicidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol. Un átomo de oxígeno combinado con dos de hidrógeno forman una molécula de agua.

Características principales

En condiciones normales de presión y temperatura, el oxígeno se encuentra en estado gaseoso formando moléculas diatómicas (O₂) que a pesar de ser inestables se generan durante la fotosíntesis de las plantas y son posteriormente utilizadas por los animales en la respiración (ver ciclo del oxígeno). El oxígeno líquido y sólido tiene una ligera coloración azulada y en ambos estados es muy paramagnético. El oxígeno líquido se obtiene usualmente mediante la destilación fraccionada del aire líquido junto con el nitrógeno. Reacciona con la práctica totalidad de los metales (exceptuando los metales nobles) provocando la corrosión.

Aplicaciones

La principal utilización del oxígeno es como oxidante ya que tiene una elevada electronegatividad, sólo superada por el flúor, así, por ejemplo, se usa oxígeno líquido en los motores de propulsión de los cohetes, mientras que en los procesos industriales y en el transporte el oxígeno para la combustión se toma directamente del aire. Otras aplicaciones industriales son la soldadura y la fabricación de acero y metanol. La medicina también hace uso del oxígeno suministrándolo como suplemento a pacientes con dificultades respiratorias; y se emplean botellas de oxígeno en diversas prácticas deportivas como el submarinismo o laborales, en el caso de acceder a lugares cerrados, o escasamente ventilados, con atmósferas contaminadas (limpieza interior de depósitos, trabajo en salas de pintura, etc.) El oxígeno provoca una respuesta de euforia en los que lo inhalan, por lo que históricamente se ha usado como divertimento, práctica que persiste hoy día. En el siglo XIX también se utilizó, mezclado con óxido nitroso como analgésico.

Historia

El oxígeno, del griego ὀξύς, ácido, y -geno, de la raíz γεν, generar, —nombre dado por Lavoisier en 1774 que a la postre se ha demostrado inexacto en la medida en que hay numerosos ácidos que no contienen oxígeno— fue descubierto por el farmaceútico sueco Karl Wilhelm Scheele en 1771, pero su trabajo no obtuvo reconocimiento inmediato y en ocasiones se atribuye a Joseph Priestley quien lo descubrió independientemente el 1 de agosto de 1774.

Abundancia y obtención

Es el elemento más abundante de la corteza terrestre (un 46,7% estimado), y de los océanos (en torno al 87% como componente del agua) y el segundo en la atmósfera (cerca del 20%). Los óxidos de metales, silicatos (SiO₄^4-) y carbonatos (CO₃^2-) se encuentran con frecuencia en rocas y suelo. En la atmósfera se encuentra como oxígeno molecular, O₂, dióxido de carbono y en menor proporción como monóxido de carbono (CO), ozono (O₃), dióxido de nitrógeno (NO₂), monóxido de nitrógeno (NO), dióxido de azufre (SO₂), etc. En los planetas exteriores (más alejados del Sol) y en cometas se encuentra agua congelada y otros compuestos de oxígeno, por ejemplo, en Marte hay dióxido de carbono congelado. El espectro de este elemento también se aprecia a menudo en las estrellas.

Compuestos

Su alta electronegatividad le hace reaccionar con casi cualquier elemento químico exceptuando los pocos gases nobles. El compuesto más notable del oxígeno es el agua (H₂O); otros compuestos bien conocidos son el dióxido de carbono, los alcoholes (R-OH), aldehídos, (R-CHO), y ácidos carboxílicos (R-COOH). Los radicales clorato (ClO₃^-), perclorato (ClO₄^-), cromato (CrO₄^2-), dicromato (Cr₂O₇^2-), permanganato (MnO₄^-) y nitrato (NO₃^-) son fuertes agentes oxidantes. Los Epóxidos son éteres en los que el átomo de oxígeno forma parte de un anillo de tres átomos. El Ozono (O₃) se forma mediante descargas eléctricas en presencia de oxígeno molecular (durante las tormentas eléctricas por ejemplo). Se ha encontrado en el oxígeno líquido, en pequeñas cantidades, una doble molécula de oxígeno (O₂)₂.

Rol biológico

El oxígeno respirado por los organismos aerobios, liberado por la plantas mediante la fotosíntesis, participa en la conversión de nutrientes en energía (ATP). Su disminución provoca hipoxemia y la falta total de él anoxia pudiendo provocar la muerte del organismo.

Isótopos

Oxígeno tiene tres isótopos estables y diez radioactivos. Los radioisótopos todos tienen una vida media de menos de tres minutos.

Precauciones

El oxígeno puede ser tóxico a elevadas presiones parciales. Algunos compuestos como el ozono, el peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilo son muy tóxicos. El cuerpo humano ha desarrollado mecanismos de protección contras estas especies tóxicas. Por ejemplo la glutación actúa como antioxidante, al igual que la bilirrubina (un producto derivado del metabolismo de la hemoglobina). Las atmósferas ricas en oxígeno en presencia de materiales combustibles son susceptibles de provocar incendios que se propagan con gran rapidez así como explosiones. Otro tanto sucede si las fuentes de oxígeno son cloratos, percloratos, dicromatos, etc.; estos compuestos con alto poder oxidante, pueden además provocar quemaduras químicas.

Véase también

- Anoxia
- Ciclo del oxígeno

Referencias externas

- [http://enciclopedia.us.es/index.php/Ox%EDgeno Enciclopedia Libre]
- [http://periodic.lanl.gov/elements/8.html Los Alamos National Laboratory - Oxygen]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/O/index.html WebElements.com - Oxygen]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/O.html EnvironmentalChemistry.com - Oxygen]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele008.html It's Elemental - Oxygen]
- [http://www.mtsinai.org/pulmonary/papers/ox-hist/ox-hist-intro.html Oxygen Therapy - The First 150 Years]
- [http://members.tripod.com/tjaartdb0/html/oxygen_toxicity.html Oxygen Toxicity]
- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0138.htm Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España]: Ficha internacional de seguridad química del oxígeno licuado. Categoría: Elementos químicos als:Sauerstoff ja:酸素 ko:산소 ms:Oksigen simple:Oxygen th:ออกซิเจน

1867

Siglo: Tabla anual siglo XIX (siglo XVII - siglo XIX - siglo XX) Década: Años 1830 - Años 1840 - Años 1850 - Años 1860 - Años 1870 - Años 1880 - Años 1890 Años: 1862 1863 1864 1865 1866 -1867 - 1868 1869 1870 1871 1872

Acontecimientos

- 1 de enero - Alfred Nobel obtiene por primera vez dinamita de forma industrial.
- 11 de marzo - Estreno de la ópera Don Carlos de Giuseppe Verdi, en París.
- 17 de junio - En Glasgow, el cirujano Joseph Lister realiza la primera intervención quirúrgica bajo condiciones de antisepsia.
- 1 de julio - Canadá se independiza del Reino Unido.
- Compromiso Austrohúngaro por el que el Imperio Austríaco se convierte en una monarquía dual con Austria y Hungría como estados miembros.
- Estados Unidos compra Alaska a Rusia.
- 22 de septiembre - Colombia: Fundación de la Universidad Nacional de Colombia.

Ciencia y tecnología

- Marx - El Capital.
- Alfred Nobel - Nitroglicerina.

Nacimientos

- 8 de enero - Emily Greene Balch, escritora y pacifista americana, ganadora del premio Nobel de la Paz en 1946.
- 6 de febrero - Rubén Darío, poeta nicaragüense.
- 7 de febrero - Laura Ingalls Wilder escritora estadounidense.
- 25 de marzo - Arturo Toscanini, compositor italiano.
- 23 de abril - Johannes Fibiger, médico danés, premio Nobel de Medicina en 1926.
- 7 de mayo - Wladyslaw Reymont, novelista polaco, premio Nobel de Literatura en 1924.
- 28 de junio - Luigi Pirandello, escritor italiano, premio Nobel de Literatura en 1934.
- 27 de julio - Enrique Granados, compositor español.
- 7 de agosto - Emil Nolde, pintor expresionista alemán.
- 14 de agosto - John Galsworthy, novelista y dramaturgo inglés, premio Nobel de Literatura en 1932.
- 17 de octubre - Josep Puig i Cadafalch, arquitecto, gran exponente del modernismo catalán.
- 7 de noviembre - Marie Curie, química y física, premio Nobel de Física en 1903 y de Química en 1911.

Fallecimientos

- 17 de enero - Jean Auguste Dominique Ingres, pintor francés.
- 19 de junio - Archiduque Maximiliano de Austria (Maximiliano I de México), fusilado por orden de Benito Juárez.
- 25 de agosto - Michael Faraday, químico y físico inglés.
- 31 de agosto - Charles Baudelaire, escritor francés.

Deporte

Música

Ciencia y tecnología

- Carl Friedrich Gauss publica su teorema que describe al campo eléctrico en forma diferencial. Categoría:Siglo XIX ja:1867年 ko:1867년 ms:1867 simple:1867 th:พ.ศ. 2410

Alcohol metílico

: Metanol

Agua

Este artículo trata sobre el agua de la forma en que la tratamos en nuestra vida diaria. El artículo Agua (molécula) describe al agua desde una perspectiva científica y técnica. El "agua" es una abundante sustancia de la Tierra. Existe en varias formas y lugares: principalmente en los océanos y las capas polares de nuestro planeta, pero también en las nubes, lluvia, ríos y banquisas. En el planeta, el agua se mueve constantemente en su ciclo constituido por la evaporación, precipitación y escorrentía. Todas las formas de vida conocidas necesitan agua para vivir. Los humanos consumen agua potable —agua con cualidades compatibles con nuestro cuerpo—. Este recurso natural se ha vuelto escaso con la creciente población mundial y su disponibilidad en varias regiones habitadas es preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.
Propiedades particulares

Apariencia cambiante
humano] El agua toma diferentes formas en la Tierra: vapor y nubes en el cielo, olas y témpanos de hielo flotante en el mar, glaciares en las montañas, acuíferos en el suelo, por nombrar algunos. A través de la evaporación, precipitación y escorrentía el agua se encuentra en contínuo movimiento, fluyendo de una forma a otra en lo que es llamado el ciclo del agua. Debido a la gran importancia de la precipitación para la agricultura y la humanidad en general, recibe diferentes nombres en sus diferentes formas: mientras que la lluvia es común en la mayoría de los países del mundo, otros fenómenos resultan sorprendentes al verlos por primera vez: granizo, nieve, neblina o rocío por ejemplo. Cuando se iluminan, las gotas de agua en el aire pueden refractar los colores del arco iris. De manera similar, la escorrentía ha jugado un papel importante en nuestra historia: los ríos y la irrigación acarrea el agua necesaria para la agricultura. Los ríos y los mares ofrecen oportunidades para el viaje y el comercio. Por la erosión, la escorrentía tuvo un rol importante en el moldeo de nuestro entorno, abasteciéndonos de valles de ríos que proveen de tierra rica y suelo nivelado para el establecimiento de lugares poblados. El agua también se infiltra en el suelo hasta los acuíferos. Este agua subterránea después fluye hacia la superficie en bocas de agua y pozos naturales, o más espectacularmente en géiseres. Este agua también se extrae artificialmente con norias y manantiales. Porque el agua puede contener muchas sustancias diferentes, puede saber u oler diferentemente. De hecho, hemos desarrollado nuestros sentidos para poder evaluar la potabilidad del agua: evitamos los salinos mares y los pútridos pantanos, y nos gusta el agua fresca y pura de los manantiales de las montañas.
Propiedades importantes para los organismos vivientes
géiser :Véase Agua (molécula) para una discusión más detallada sobre las propiedades del agua El agua tiene propiedades inusuales críticas para la vida: es un buen solvente y tiene alta tensión superficial. El agua fresca tiene su mayor densidad a los 4°C: es menos densa al enfriarse o al calentarse. Como una estable molécula polar prevalente en la atmósfera, tiene un importante rol atmosférico como absorbente de radiación infrarroja, crucial en el efecto invernadero. El agua también tiene un calor específico inusualmente alto, importante en el regulamiento del clima global. El agua es un buen solvente y disuelve muchas sustancias, como las diferentes sales y azúcares, y facilita la interacción de químicos lo que ayuda a metabolismos complejos. Algunas sustancias, sin embargo, no se mezclan bien con el agua, incluyendo aceites y otras sustancias hidrofóbicas. Membranas celulares compuestas de lípidos y proteínas, toman ventaja de esta propiedad para cuidadosamente controlar las interacciones entre sus contenidos y químicos externos. Esto se facilita en parte por la tensión superficial del agua. Las gotas de agua son estables debido a su alta tensión superficial. Esto se puede ver cuando pequeñas cantidades de agua se ponen en superficies no solubles como el vidrio: el agua se queda junta en forma de gotas. Esta propiedad es importante en la transpiración de las plantas. Una propiedad del agua simple pero ambientalmente importante es que su común forma sólida, el hielo, flota en el líquido. Esta fase sólida es menos densa que el agua líquida debido a la geometría de los fuertes enlaces de hidrógeno formados solo a temperaturas bajas. Para casi todas las demás sustancias y para todas las otras 11 fases no comunes del hielo de agua excepto ice-XI, la forma sólida es más densa que la forma líquida. El agua fresca es más densa a 4°C, y se hunde por convección al enfriarse a esa temperatura o flota si se hace más frío. Este revés causa que el agua profunda permanezca más caliente que el ligero agua congelado, por lo que el hielo en un cuerpo de agua se formará primero en la superficie y cada vez más abajo, mientras que la mayoría del agua debajo del hielo permanecerá a 4°C. Esto efectivamente aísla el suelo de un lago del frío. La vida en la tierra ha evolucionado en base a las importantes características del agua. La existencia de esta abundante sustancia en sus formas líquida, gaseosa y sólida ha sido sin duda un importante factor en la abundante colonización de los diferentes ambientes de la Tierra por formas de vida adaptadas a estas variantes y a veces extremas condiciones.
Importancia de la posición astronómica de la Tierra
La coexistencia de las fases sólidas, líquidas y gaseosas del agua en la Tierra es tal vez vital para el origen y la evolución de la vida en la Tierra como la conocemos. Sin embargo, la posición de la Tierra en el sistema solar fuera marginalmente más cercana o lejana al Sol, la existencia de las condiciones que permiten a las formas del agua estar presentes simultáneamente serían menos probables. La masa de la Tierra permite a la gravedad el mantener la atmósfera. El vapor de agua y el dióxido de carbono en la atmósfera causan el efecto invernadero lo que ayuda a mantener la relativamente constante temperatura superficial. Si el planeta tuviera menos masa, una atmósfera más delgada causaría temperaturas extremas no permitiendo la acumulación de agua excepto en las capas polares (como en Marte). De acuerdo con el modelo nébula solar de la formación del sistema solar, la masa de la Tierra se debe en gran parte a su distancia del Sol. La distancia entre el Sol y la Tierra y la combinación de radiación solar recibida y el efecto invernadero en la atmósfera aseguran que su superficie no es demasiado fría o caliente para el agua líquida. Si la Tierra estuviera más retirada del Sol, el agua líquido se congelaría. Si la Tierra estuviera más cercana al Sol su temperatura superficial elevada limitaría la formación de las capas polares o forzaría al agua a existir solo como vapor. En el primer caso, la baja reflectibilidad de los océanos causaría la absorción de más energía solar. En el último caso, la Tierra sería inhabitable y tendría condiciones similares a las del planeta Venus. Las teorías Gaia proponen que la vida se mantiene adecuada a las condiciones por si misma al afectar el ambiente de la Tierra.
El agua en la vida diaria
Todas las formas de vida conocidas dependen del agua. El agua es parte vital de muchos procesos metabólicos en el cuerpo. Cantidades significantes de agua son usadas durante la digestión de la comida. Sin embargo, algunas bacterias y semillas de plantas pueden entrar a un estado criptobiotico por un período de tiempo indefinido cuando se deshidratan, y vuelven a la vida cuando se devuelven a un ambiente húmedo. Cerca del 72% de la masa libre de grasa del cuerpo humano está hecho de agua. Para su adecuado funcionamiento nuestro cuerpo requiere entre uno y siete litros de agua diarios para evitar la deshidratación, la cantidad precisa depende del nivel de actividad, temperatura, humedad y otros factores. El cuerpo pierde agua por medio de la orina y heces, la transpiración y la exhalación del vapor de agua en nuestro aliento. Los humanos requieren agua baja en sales y otras impurezas. Algunas impurezas incluyen químicos o bacterias dañinas. Algunos solutos son aceptables y hasta deseables para un sabor agregado. El agua adecuada para tomar se llama agua potable. Debido al crecimiento de la población humana y otros factores, la disponibilidad del agua potable por persona está disminuyendo. Este problema podría resolverse produciendo más agua, distribuyéndola mejor o desperdiciándola menos.
Un recurso escaso
El agua es un recurso estratégico para muchos países. Se han peleado muchas guerras, como la Guerra de los seis días en el Medio Oriente, para poder obtener un mejor acceso al agua. Se prevé más problemas de este tipo en el futuro por la creciente población humana, contaminación y calentamiento global. El World Water Development Report (Reporte mundial del desarrollo del agua) de la UNESCO (2003) de su World Water Assessment Program (Programa mundial para el asesoramiento del agua) indica que en los próximos 20 años, la cantidad de agua disponible para todos decrecerá en un 30%. El 40% de los habitantes del mundo actualmente no tienen la cantidad mínima necesaria para el mínimo aseo. Mas de 2.2 millones de personas murieron en el año 2000 por enfermedades relacionadas con el consumo de agua contaminada o por ahogamiento. En el 2004 el programa de caridad enfocado al agua WaterAid del Reino Unido reportó que un niño muere cada 15 segundos debido a las enfermedades relacionadas con el agua que podrían fácilmente evitarse.
Posibles soluciones para mejorar la disponibilidad del agua
Tres posibles soluciones para mejorar la disponibilidad del agua son: producirla más, distribuirla mejor y desperdiciarla menos. El agua potable se colecta de diferentes fuentes: pozos naturales y artificiales o norias. Si se hacen más pozos en lugares adecuados se podría producir más agua. Otras fuentes de agua son la lluvia y los mares. Esta agua, sin embargo, no es potable y requiere ser purificada. Algunos métodos populares para la purificación son la filtrarla, hervirla y destilarla. Otras técnicas más avanzadas existen, como la osmosis inversa. La distribución del agua se lleva a cabo por medio de los sistemas de agua municipales o como agua embotellada. Algunos países tienen programas para distribuir el agua a los más necesitados libre de cargos. Cabe también resaltar la preocupación cada vez mayor por sustentar mecanismos de medición del agua que se consume en los países en desarrollo con el fin de tener un mayor control sobre su consumo y sobre el transporte del líquido elemento hacia los consumidores. Reducir el desperdicio del agua es otra opción. En algunas ciudades, como en Hong Kong, el agua de mar se usa extensivamente para limpiar los baños para conservar el agua potable.
El agua en la cultura humana
El agua es considerado purificador en muchas religiones, incluyendo el Cristianismo, el Islam y el Judaísmo. Por ejemplo, el bautizo en las iglesias cristianas se lleva a cabo con agua. También un baño ritual con agua pura se celebra para los muertos en muchas religiones incluyendo el Judaísmo y el Islam. Y en el Islam, el Salah diario solo se puede hacer después de la Ablución que consiste en lavarse partes del cuerpo con agua limpia. En el Shinto, el agua se usa en casi todos los rituales para purificar a una persona o lugar. Al agua se le da poderes espirituales en muchas ocasiones. En la mitología celta, Sulis es la diosa local de las aguas termales; en la cultura hindú, la Ganga es personificada como una diosa. Alternativamente, los dioses pueden ser patrones de algunas aguas, ríos o lagos: en la mitología griega y romana, Peneus era un dios de un río. Empédocles, un filósofo griego sostenía que el agua era uno de los cuatro elementos clásicos junto con el fuego, la tierra y el aire, y era la materia primordial del universo, o ylem. En la teoría de los cuatro húmeros corporales, el agua se asocia con el phlegm. El agua también era uno de los Cinco elementos en el Taoísmo chino, junto con la tierra, el fuego, la madera y el metal,
Véase también

- Desalación
- Sequía
- Agua (molécula)
- Lluvia
- Precipitación
- Riego
- Hidrología
Enlaces externos

- [http://www.unesco.org/water/wwap/index_es.shtml Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos]
- [http://www.gemswater.org/index-es.html Programa GEMS/Agua de la ONU]
- [http://www.greenfacts.org/es/desinfectantes-agua/index.htm Consenso científico sobre los desinfectantes del agua] categoría:agua categoría:Bebidas categoría:Explotación de los recursos naturales als:Wasser ja:水 ko:물 ms:Air simple:Water th:น้ำ zh-min-nan:Chúi

Formol

El formaldehído o metanal es un compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno de fórmula

HCHO

CH

_$2$

O

Datos

General

Síntesis

Aplicaciones

Toxicología y bioquímica

Referencias

Hormiga

Hormigas

Clasificación científica

Dominio:	Eukaryota
Reino:	Animalia
Subreino:	Metazoa
Filo:	Arthropoda
Subfilo:	Hexapoda
Clase:	Insecta
Subclase:	Pterygota
Infraclase:	Neoptera
Superorden:	Endopterygota
Orden:	Hymenoptera
Suborden:	Apocrita
Superfamilia:	Vespoidea
Familia:	Formicidae

Subfamilias y Género

Genera:
Formica, Eciton, Pheidole
Atta, Ponera, Cerapachys
Myrmecia, Pseudomyrmex, etc.
Subfamilias:
Aenictinae
Aenictogitoninae
Agroecomyrmecinae
Amblyoponinae
Aneuretinae
Apomyrminae
Armaniinae
Brownimeciinae
Cerapachyinae
Dolichoderinae
Dorylinae
Dorylomorph
Ecitoninae
Ectatomminae
Formiciinae
Formicinae
Formicomorph
Heteroponerinae
incertae sedis
Leptanillinae
Leptanilloidinae
Leptanillomorph
Myrmeciinae
Myrmeciomorph
Myrmicinae
Myrmicomorph
Paleosminthurinae
Paraponerinae
Ponerinae
Poneromorph
Proceratiinae
Pseudomyrmecinae
Sphecomyrminae
Familias extintas

Las hormigas son uno de los grupos de insectos más exitosos y son de interés por su habilidad de formar colonias avanzadas. Las primeras hormigas aparecieron alrededor del período cretácico tardío. La mayoría de las hormigas no poseen alas, aunque esto varía según individuos dentro de una colonia.

Colonias

Los huevos en las colonias son depositados por una o más hormigas reina y la mayoría de estos crecen para convertirse en hembras no aladas llamadas obreras. Periódicamente son producidas camadas de nuevas reinas y machos, usualmente alados, los cuales viven para reproducirse. Los machos mueren poco tiempo después de la copulación, mientras que las reinas sobrevivientes encuentran nuevas colonias u ocasionalmente regresan a su antigua colonia. huevos

Desarrollo

Las hormigas se desarrollan por una metamorfosis completa, pasando por los estados larval y pupal antes de convertirse en adultos. En estado larval una hormiga es completamente inútil ya que no posee extremidades, por lo que su cuidado queda a cargo de otras hormigas adultas. La diferencia entre reinas y obreras y entre las diferentes castas de obreras cuando existen, es determinada por la alimentación durante el estado larval. Tanto las larvas como las pupas deben ser mantenidas a temperaturas relativamente constantes para asegurar un desarrollo adecuado, por lo que a menudo son mudadas entre las diferentes cámaras de gestación de la colonia. Una nueva obrera pasa sus primeros días como adulta prestando atenciones a la reina y a los jóvenes. Luego de eso se gradúa para comenzar a cavar y realizar otras labores, y más tarde vuelve a ascender para buscar alimento y defender la colonia. Estos cambios son muy abruptos y definen lo que se conoce como castas temporales. En algunas hormigas existen también castas físicas. Las obreras vienen en un espectro de tamaños, llamadas obreras menores, medianas y mayores. A menudo las hormigas más grandes poseen cabezas desproporcionalmente más grandes con mandíbulas más poderosas.

Comunicación y comportamiento

La comunicación entre las hormigas se produce principalmente a través de feromonas. Debido a que la mayoría de los tipos de hormigas están todo el tiempo en contacto con el suelo, estos mensajes químicos están más desarrollados en ellas que en otros himenópteros. De este modo, por ejemplo, cuando una hormiga recolectora encuentra una fuente de alimento, deja un rastro químico en el suelo en su camino de vuelta a casa. Cuando se encuentra con otras hormigas, les comunica el hallazgo regurgitando parte del alimento y las invitan a seguir el rastro mediante señales tactiles. Cuando estas vuelven también al hormiguero, refuerzan el rastro, atrayendo así a más hormigas, hasta que la comida se termina, de forma que a partir de ese momento el rastro no es reforzado y se disipa lentamente.

Hormiga Argentina

De todas las hormigas invasoras conocidas, la hormiga Argentina Linepithema humile (conocida como Iridomyrmex humilis hasta 1992) es sin duda la más exitosa y dañina, afectando sobremanera a los ecosistemas invadidos. Se ha dispersado por todas las Islas Baleares afectando gravemente a la fauna local de hormigas y otros artrópodos,como libelulas. Categoría:Insectos ja:アリ ko:개미 simple:Ant

Dióxido de carbono

El dióxido de carbono, también denominado bióxido de carbono, óxido de carbono (IV) y anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula química es CO₂. Muchos seres vivos al respirar toman oxígeno de la atmósfera y devuelven dióxido de carbono. Es una molécula lineal y apolar. El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y cuando se mantenga en unas cantidades determinadas. Sin dióxido de carbono, la Tierra sería un bloque de hielo. Por otro lado, un exceso impide la salida de calor al espacio y provoca un calentamiento excesivo del planeta, fenómeno conocido como efecto invernadero. En los últimos años la cantidad de dióxido de carbono ha aumentado mucho y eso contribuye al calentamiento global del planeta.

Propiedades

Propiedades físicas

Tiene algunas características peculiares, pues carece de fase líquida a la presión atmosférica normal; el sólido sublima directamente a la fase gaseosa. Para obtener la fase líquida a la temperatura ambiente es necesario aplicar una presión de 6,7 MPa (67 veces la presión atmosférica normal).

Propiedades químicas

Aplicaciones

Alimentación

Se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia.

Ingeniería

Se utiliza como agente extintor eliminado el oxígeno para el fuego. También en refrigeración como una clase líquido refrigerante en máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco. Otro uso que está incrementándose es su empleo como agente extractante cuando se encuentra en condiciones supercríticas dada su escasa o nula presencia de residuos en los extractos. Este uso actualmente se reduce a la obtención de alcaloides como la cafeína y determinados pigmentos, pero una pequeña revisión por revistas científicas puede dar una visión del enorme potencial que este agente de extracción presenta, ya que permite realizar extracciones en medios anóxidos lo que permite obtener productos de alto potencial antioxidante.

Agricultura

Por su papel en el crecimiento de las plantas, a veces se utiliza como abono. Es más comun en acuarios.

Véase también

- Efecto invernadero

Enlaces externos

- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0021.htm Ficha internacional de seguridad química del dióxido de carbono] Categoría:Medio ambiente Carbono, dióxido ja:二酸化炭素 ko:이산화 탄소 ms:Karbon dioksida simple:Carbon dioxide th:คาร์บอนไดออกไซด์

Óxido

Un óxido o anhídrido es un compuesto químico que contiene uno o varios átomos de oxígeno, presentando el oxígeno un estado de oxidación -2, y otros elementos. Por ejemplo son óxidos el óxido nítrico, NO, o el dióxido de nitrógeno, NO₂. Los óxidos son muy comunes y variados en la corteza terrestre. También son llamados anhídridos porque son compuestos que han perdido una molécula de agua dentro de sus moléculas. Por ejemplo el anhídrido carbónico: :C O₂ deriva del ácido carbónico: :H₂C O₃. Los óxidos se pueden sintetizar normalmente directamente mediante procesos de oxidación, por ejemplo, con magnesio: ::2Mg + O₂ → 2 MgO. O bien con fósforo: :: P₄ + 5O₂ → 2 P₂O₅ Según sus propiedades ácidas se clasifican en:
- Óxidos ácidos; por ejemplo el dióxido de carbono, CO₂.
- Óxidos básicos; por ejemplo el óxido de calcio, CaO.
- Óxidos anfóteros; por ejemplo el dióxido de titanio, TiO₂, o el óxido de aluminio (III), Al₂O₃. Véase también: hidróxido ja:酸化物

Hierro

El hierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe. Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un periodo de la Historia recibe el nombre de "Edad de Hierro".

Características principales

Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente. Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de afino para eliminar las impurezas presentes. Fundamentalmente se emplea en la producción de aceros, consistentes en aleaciones de hierro con otros elementos, tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición. Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56. Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura:
- Hierro α: Es la que se encuentra a temperatura ambiente; hasta los 788 ºC. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo y es ferromagnético.
- Hierro β: 788 ºC - 910 ºC; tiene el mismo sistema cristalino que la α, pero la temperatura de Curie es de 770 ºC, y pasa a ser paramagnético.
- Hierro γ: 910 ºC - 1400 ºC; presenta una red cúbica centrada en las caras.
- Hierro δ: 1400 ºC - 1539 ºC; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.

Aplicaciones

El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. Es indispensable debido a su bajo precio y dureza, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios. El acero es la aleación de hierro más conocida, siendo éste su uso más frecuente. Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.
- Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, en concentraciones máximas de 2.2% en peso Aproximadamente. El carbono es el elemento de aleación principal, pero los aceros contienen otros elementos. Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:
- Acero bajo en carbono. Menos del 0.25% de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera. También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente.
- Acero medio en carbono. Entre un 0.25% y un 0.6% de C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste.
- Acero alto en carbono. Entre un 0.60% y un 1.4% de C en peso. Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles. Se añaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros. Estos aceros se emplean principalmente en herramientas.
- Uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Hay una serie de aceros a los que se les añaden otros elementos aleantes (principalmente cromo) para que sean más resistentes a la corrosión, se llaman aceros inoxidables.
- Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.1% en peso, la aleación se denomina fundición. Generalmente tienen entre un 3% y un 4.5% de C en peso. Hay distintos tipos de fundiciones (gris, esferoidal, blanca y maleable); según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etcétera.
- Por otra parte, los óxidos de hierro tienen variadas aplicaciones: en pinturas, obtención de hierro, la magnetita (Fe₃O₄) y el óxido de hierro III en aplicaciones magnéticas, etcétera.

Historia

Se tienen indicios de uso del hierro, seguramente procedente de meteoritos, cuatro milenios antes de Cristo, por parte de los sumerios y egipcios. Entre dos y tres milenios antes de Cristo van apareciendo cada vez más objetos de hierro (que se distingue del hierro procedente de meteoritos por la ausencia de níquel) en Mesopotamia, Anatolia y Egipto. Sin embargo, su uso parece ser ceremonial, siendo un metal muy caro, más que el oro. Algunas fuentes sugieren que tal vez se obtuviera como subproducto de la obtención de cobre. Entre 1600 a. de C. y 1200 a. de C., va aumentando su uso en Oriente Medio, pero no sustituye al predominante uso del bronce. Entre los siglos XII a. de C. y X a. de C., se produce una rápida transición en Oriente Medio desde las armas de bronce a las de hierro. Esta rápida transición tal vez fuera debida a la falta de estaño, antes que a una mejora en la tecnología en el trabajo del hierro. A este periodo, que se produjo en diferentes fechas según el lugar, se denomina Edad de Hierro, sustituyendo a la Edad de Bronce. En Grecia comenzó a emplearse en torno al año 1000 a. de C., y no llegó a Europa occidental hasta el siglo VII a. de C. La sustitución del bronce por el hierro fue paulatina, pues era difícil fabricar piezas de hierro: localizar el mineral, luego fundirlo a temperaturas altas para finalmente forjarlo. En Europa Central, surgió en el siglo IX a. de C. la cultura de Hallstatt (sustituyendo a la cultura de los campos de urnas, que se denomina primera Edad de Hierro, pues coincide con la introducción de este metal. Hacia el 450 a. de C. se desarrolló la cultura de La Tène, también denominada segunda Edad de Hierro. El hierro se usa en herrramientas, armas y joyería, aunque siguen encontrándose objetos de bronce. Junto con esta transición del bronce al hierro se descubrió el proceso de carburización, consistente en añadir carbono al hierro. El hierro se obtenía como una mezcla de hierro y escoria, con algo de carbono o carburos, y era forjado, quitando la escoria y oxidando el carbono, creando así el producto ya con una forma. Este hierro forjado tenía un contenido en carbono muy bajo y no se podía endurecer fácilmente al enfriarlo en agua. Se observó que se podía obtener un producto mucho más duro calentando la pieza de hierro forjado en un lecho de carbón vegetal, para entonces sumergirlo en agua o aceite. El producto resultante, que tenía una superficie de acero, era más duro y menos frágil que el bronce, al que comenzó a reemplazar. En China, el primer hierro que se utilizó también procedía de meteoritos, habiéndose encontrado objetos de hierro forjado en el noroeste, cerca de Xinjiang, del siglo VIII a. de C. EL procedimiento era el mismo que el utilizado en Oriente Medio y Europa. En los últimos años de la Dinastía Zhou (550 a. de C.), en China se consigue obtener hierro colado (producto de la fusión del arrabio). El mineral encontrado allí presenta un alto contenido en fósforo, con lo que funde a temperaturas menores que en Europa y otros sitios. Sin embargo durante bastante tiempo, hasta la Dinastía Qing (hacia 221 a. de C.), no tuvo una gran repercusión. El hierro colado tardó más en Europa, pues no se conseguía la temperatura suficiente. Algunas de las primeras muestras de hierro colado se han encontrado en Suecia, en Lapphyttan y Vinarhyttan, del 1150 d. de C. y 1350 d. de C. En la Edad Media, y hasta finales del siglo XIX, muchos países europeos empleaban como método siderúrgico la farga catalana. Se obtenía hierro y acero bajo en carbono empleando carbón vegetal y el mineral de hierro. Este sistema estaba ya implantado en el siglo XV, y se conseguían alcanzar hasta unos 1200 ºC. Este procedimiento fue sustituido por el empleado en los altos hornos. En un principio se usaba carbón vegetal para la obtención de hierro como fuente de calor y como agente reductor. En el siglo XVIII, en Inglaterra, comenzó a escasear y hacerse más caro el carbón vegetal, y esto hizo que comenzara a utilizarse coque, un combustible fósil, como alternativa. Fue utilizado por primera vez por Abraham Darby, a principios del siglo XVIII, que construyó en Coalbrookdale un alto horno. Asimismo, el coque se empleó como fuente de energía en la Revolución Industrial. En este periodo la demanda de hierro fue cada vez mayor, por ejemplo para su aplicación en ferrocarriles. El alto horno fue evolucionando a lo largo de los años. Henry Cort, en 1784, aplicó nuevas técnicas que mejoraron la producción. En 1826 el alemán Friedrich Harkot construye un alto horno sin mampostería para humos. Hacia finales del siglo XVIII y comienzos del XIX se comenzó a emplear ampliamente el hierro como elemento estructural (en puentes, edificios, etcétera). Entre 1776 a 1779 se construye el primer puente de fundición de hierro, construido por John Wilkinson y Abraham Darby. En Inglaterra se emplea por primera vez en la construcción de edificios, por Mathew Boulton y James Watt, a principios del siglo XIX. También son conocidas otras obras de ese siglo, por ejemplo el "Palacio de Cristal" construido para la Exposición Universal de 1851 en Londres, del arquitecto Joseph Paxton, que tiene un armazón de hierro, o la Torre Eiffel, en París, construida en 1889 para la Exposición Universal, en donde se utilizaron miles de toneladas de hierro.

Abundancia y obtención

Es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, y cuarto de todos los elementos. También abunda en todo en el Universo, habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Se encuentra formando parte de numerosos minerales, entre los que destacan la hematites (Fe₂O₃), la magnetita (Fe₃O₄), la limonita (FeO(OH)), la siderita (FeCO₃), la pirita (FeS₂), la ilmenita (FeTiO₃), etcétera. Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. Muchos de los minerales de hierro son óxidos, y los que no se pueden oxidar para obtener los correspondientes óxidos. La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comunmente alto horno (también, horno alto). En él se añaden los minerales de hierro, en presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO₃, que actúa como escorificante. Los gases sufren una serie de reacciones; el coque puede reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono: :C + O₂ → CO₂ A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido de carbono: :CO₂ + C → 2CO Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el monóxido con oxígeno para volver a dar dióxido de carbono: :2CO + O₂ → 2CO₂ El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para calentar (llegándose hasta unos 1900 ºC en la parte inferior del horno). En primer lugar los óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o totalmente, con el monóxido de carbono, CO; por ejemplo: :Fe₃O₄ + 3CO → 3FeO + CO₂ :FeO + CO → Fe + CO₂ Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta, reaccionan con el coque (carbono en su mayor parte), reduciéndose los óxidos. Por ejemplo: :Fe₃O₄ + C → 3FeO + CO El carbonato de calcio (caliza) se descompone: :CaCO₃ → CaO + CO₂ Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de carbono como se ha visto antes. Más abajo se producen procesos de carburación: :3Fe + 2CO → Fe₃C + CO₂ Finalmente se produce la combustión y desulfuración (elminación de azufre) mediante la entrada de aire. Y por último se separan dos fracciones: la escoria y el arrabio (hierro fundido, que es la materia prima que luego se emplea en la industria). El arrabio suele contener bastantes impurezas no deseables, y es necesario someterlo a un proceso de afino en hornos llamados convertidores. En 2000 los cinco mayores productores de hierro eran China, Brasil, Australia, Rusia e India, con el 70% de la producción mundial.

Compuestos

- Los estados de oxidación más comunes son +2 y +3. Los óxidos de hierro más conocidos son el óxido de hierro (II), FeO, el óxido de hierro (III), Fe₂O₃, y el óxido mixto Fe₃O₄. Forma asimismo numerosas sales y complejos en estos estados de oxidación. El hexacianoferrato (II) de hierro (III), usado en pinturas, se ha denominado azul de Prusia o azul de Turnbull; se pensaba que eran sustancias diferentes.
- Se conocen compuestos en el estado de oxidación +4, +5 y +6, pero son poco comunes, y en el caso del +5, no está bien caracterizado. El ferrato de potasio, K₂FeO₄, en el que el hierro está en estado de oxidación +6, se emplea como oxidante. El estado de oxidación +4 se encuentra en unos pocos compuestos y también en algunos procesos enzimáticos.
- El Fe₃C se conoce como cementita, que contiene un 6,67 % en carbono, al hierro α se le conoce como ferrita, y a la mezcla de ferrita y cementita, perlita o ledeburita dependiendo del contenido en carbono. La austenita es el hierro γ.

Papel biológico

El hierro se encuentra en prácticamente todos los seres vivos y cumple numerosas y variadas funciones.
- Hay distintas proteínas que contienen el grupo hemo, que consiste en el ligando porfirina con un átomo de hierro. Algunos ejemplos:
- La hemoglobina y la mioglobina; la primera transporta oxígeno, O₂, y la segunda lo almacena.
- Los citocromos; los citocromos c catalizan la reducción de oxígeno a agua. Los citocromos P450 catalizan la oxidación de compuestos hidrofóbicos, como fármacos o drogas, para que puedan ser excretados, y participan en la síntesis de distintas moléculas.
- Las peroxidasas y catalasas catalizan la oxidación de peróxidos, H₂O₂, que son tóxicos.

Imagen:Ferredoxina_4Fe-4S.png
Ejemplo de centro de una proteína de Fe/S (ferredoxina)

- Las proteínas de hierro/azufre (Fe/S) participan en procesos de transferencia de electrones.
- También se puede encontrar proteínas en donde átomos de hierro se enlazan entre sí a través de enlaces puente de oxígeno. Se denominan proteínas Fe-O-Fe. Algunos ejemplos:
- Las bacterias metanotróficas, que emplean el metano, CH₄, como fuente de energía y de carbono, usan proteínas de este tipo, llamadas monooxigenasas, para catalizar la oxidación de este metano.
- La hemeritrina transporta oxígeno en algunos organismos marinos.
- Algunas ribonucleótido reductasas contienen hierro. Catalizan la formación de desoxinucleótidos. Los animales para transportar el hierro dentro del cuerpo emplean unas proteínas llamadas transferrinas. Para almacenarlo emplean la ferritina y la hemosiderina. El hierro entra en el organismo al ser absorbido en el intestino delgado y es transportado o almacenado por esas proteínas. La mayor parte del hierro se reutiliza y muy poco se excreta. Tanto el exceso como el defecto de hierro puede provocar problemas en el organismo. El envenamiento por hierro ocurre debido a la ingesta exagerada de esté (como suplemento en el tratamiento de anemias). La hemocromatosis corresponde a una enfermedad de origen genético, en la cual ocurre una excesiva absorción del hierro, el cual se deposita en el hígado, causando disfunción de este y eventualmente llegando a la cirrosis hepática. En las transfusiones de sangre se emplean ligandos que forman con el hierro complejos de una alta estabilidad para evitar que quede demasiado hierro libre. Estos ligandos se conocen como sideróforos. Muchos microorganismos emplean estos sideróforos para captar el hierro que necesitan. También se pueden emplear como antibióticos, pues no dejan hierro libre disponible.

Isótopos

El hierro tiene cuatro isótopos estables naturales: ⁵⁴Fe, ⁵⁶Fe, ⁵⁷Fe y ⁵⁸Fe. Las abundacias relativas en las que se encuentran en la naturaleza son de aproximadamente: ⁵⁴Fe (5,8%), ⁵⁶Fe (91,7%), ⁵⁷Fe (2,2%) y ⁵⁸Fe (0,3%).

Precauciones

El hierro en exceso es tóxico. El hierro reacciona con peróxido y produce radicales libres; la reacción más importante es: :Fe (II) + O₂ → Fe (III) + OH^- + OH^· Cuando el hierro se encuentra dentro de unos niveles normales, los mecanismos antioxidantes del organismo pueden controlar este proceso. La dosis letal de hierro en un niño de 2 años es de unos 3 gramos. 1 gramo puede provocar un envenenamiento importante. El hierro en exceso se acumula en el hígado y provoca daños en este órgano.

Enlaces externos

- [http://www.coiim.es/enla/Industria/horno_alto.htm Alto horno]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fe/index.html WebElements.com - Iron]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Fe.html EnvironmentalChemistry.com - Iron]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele026.html It's Elemental - Iron]
- [http://periodic.lanl.gov/elements/26.html Los Alamos National Laboratory - Iron] --------- Hierro también es el nombre de una isla El Hierro, de las Islas Canarias, España. Category:Minerales y oligoelementos categoría:Metales Categoría: Elementos químicos ja:鉄 ko:철 ms:Besi simple:Iron th:เหล็ก

Molibdeno

El molibdeno es un elemento químico de número atómico 42 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos y se simboliza como Mo. El molibdeno es un metal esencial desde el punto de vista biológico y se utiliza sobre todo en aceros aleados.

Características principales

El molibdeno es un metal de transición. El metal puro es de color blanco plateado y muy duro; además, tiene uno de los puntos de fusión más altos de entre todos los elementos puros. En pequeñas cantidades, se emplea en distintas aleaciones de acero para endurecerlo o hacerlo más resistente a la corrosión . Por otra parte, el molibdeno es el único metal de la segunda serie de transición al que se le ha reconocido su esencialidad desde el punto de vista biológico; se encuentra en algunos enzimas con distintas funciones, concretamente en oxotransferasas (función de transferencia de electrones), como por ejemplo la xantina oxidasa, y en nitrogenasas (función de fijación de nitrógeno molecular).

Aplicaciones

- Aproximadamente dos terceras partes del molibdeno consumido se emplean en aleaciones. El uso del molibdeno se remonta a la Primera Guerra Mundial, cuando hubo una fuerte demanda de wolframio, que lo hizo escasear, y se necesitaban aceros muy resistentes. El molibdeno se utiliza pues en aleaciones de alta resistencia y que soporten bien altas temperaturas y la corrosión. Estas aleaciones se usan en la construcción y en piezas de aviones y automóviles.
- El molibdeno se usa como catalizador en la industria petrolera, en concreto, es útil para la eliminación de azufre.
- El ⁹⁹Mo se emplea en la industria de isótopos nucleares.
- Se emplea en distintos pigmentos (con un color anaranjado), para pinturas, tintes, plásticos y compuestos de caucho.
- El disulfuro de molibdeno (MoS₂) es un buen lubricante y se puede emplear a altas temperaturas.
- El molibdeno se puede también emplear en algunas aplicaciones electrónicas, como en capas de metal conductoras en las pantallas de tipo TFT.

Historia

El molibdeno no se encuentra libre en la naturaleza y los compuestos que se pueden encontrar fueron confundidos con otros compuestos de otros elementos (carbono o plomo) hasta el siglo XVIII. En 1778 Carl Wilhelm Scheele hizo reaccionar el mineral molibdenita (MS₂) con ácido nítrico obteniendo un compuesto con propiedades ácidas al que llamó "acidum molibdenae" (la palabra molibdeno proviene del griego "molybdos" que quiere decir "como el plomo", puesto que era confundido con este elemento). En 1782 Hjelm aisló el metal impuro mediante la reducción del anterior compuesto con carbono. El molibdeno se usó muy poco, y sólo dentro del laboratorio, hasta finales del siglo XIX, cuando una empresa lo utilizó como agente aleante y observó las buenas propiedades de estas aleaciones con molibdeno.

Obtención

La principal fuente de molibdeno es el mineral molibdenita (MS₂). También se puede encontrar en otros minereales, como la wulfenita (PbMoO₄) y la powellita (CaMoO₄). El molibdeno se obtiene de la minería de sus minerales y como subproducto de la minería del cobre; el molibdeno está presente en las menas en un rango de entre un 0.01 y un 0.5%. Aproximadamente la mitad de la producción mundial de molibdeno se localiza en Estados Unidos.

Papel biológico

Es el único elemento de la segunda serie de transición al que se le ha reconocido su esencialidad. El molibdeno se encuentra en la naturaleza en el rango de las partes por millón (ppm). Se encuentra en una cantidad importante en el agua de mar en forma de molibdatos (MoO₄^2-), y los seres vivos pueden absorberlo fácilmente de esta forma. El molibdeno se encuentra en el llamado cofactor de molibdeno (coMo) en distintas oxotranserasas, con la función de transferir átomos de oxígeno del agua (H₂O) a la vez que se produce la transferencia de dos electrones. Algunos de los enzimas que contienen este cofactor son la xantina oxidasa que oxida la xantina a ácido úrico, la aldehido oxidasa que oxida aldehidos, así como aminas y sulfuros en el hígado, la sulfito oxidasa que oxida sulfitos en el hígado, la nitrato reductasa, importante en el ciclo del nitrógeno en las plantas, etcétera. También se puede encontrar un cofactor de hierro y molibdeno en unos enzimas llamados nitrogenasas. Estas nitrogenasas intervienen en la fijación del nitrógeno molecular atmosférico dentro del ciclo del nitrógeno en bacterias y otros microorganismos. La deficiencia de molibdeno en el organismo puede producir graves problemas, pero se encuentra en todos los alimentos y es difícil que ésta se produzca.

Isótopos

El molibdeno tiene seis isótopos estables y cerca de dos docenas de radioisótopos, la mayor parte con tiempos de vida media del orden de segundos. El ⁹⁹Mo se usa en los generadores de ⁹⁹Mo/^99mTc para la industria de isótopos nucleares. Se estima que este mercado de productos de ⁹⁹Tc mueve unos 100 millones de euros al año.

Enlaces externos

- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Mo/key.html WebElements.com - Molybdenum]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Mo.html EnvironmentalChemistry.com - Molybdenum]
- [http://www.imoa.info/ The International Molybdenum Association]
- [http://www.imoa.info/technical/index_technical.htm Environment Database] Categoría: Elementos químicos ja:モリブデン th:โมลิบดีนัม

Vanadio

Titanio - Vanadio - Cromo
V Nb
	250px Tabla completa

General

Nombre, símbolo, número

Vanadio, V, 23

Serie química

Metal de transición

Grupo, periodo, bloque

5, 4 , d

Densidad, dureza Mohs

6110 kg/m³, 7,0

Apariencia

Metálico gris plateado
125px

Propiedades atómicas

Peso atómico

50,9415 uma

Radio medio^†

135 pm