TAREA 4. Para ser entregada en grupos de 3 (únicamente). Fecha de Entrega: día del examen final 13 de octubre 2010, por correo electrónico:
[email protected] 1. Defina el término metalurgia . ¿Qué comprende el estudio de la metalurgia? 2. Defina los términos: a) ganga; b) escoria 3. Describa en forma breve el método por el cual la ganga puede separarse del mineral deseado durante la concentración de un mineral. 4. ¿En qué difiere una mena de un mineral? Mencione tres categorías generales de los procedimientos necesarios para obtener metales puros a partir de sus minerales. Describa la finalidad de cada uno. 5. Mencione las cinco etapas generales que comprende la extracción de un metal a partir de su mineral y la conversión del metal a una forma útil. ¿Cuál es la importancia de cada etapa? 6. Describa el método de flotación de pretratamiento de un mineral. ¿Comprende este método algún cambio químico? 7. La fundición es un proceso por el cual un mineral metálico se reduce. En este contexto ¿cuál es el significado del término “reducción”? 8. ¿Qué tipo de minerales se tuestan? ¿Qué tipo de compuestos se convierten en óxidos por tostación? ¿Qué tipo de compuesto se convierte en metales libres de manera directa? 9. ¿En qué electrodo se deposita el metal libre en la electrólisis de un compuesto metálico? ¿Por qué? 10. Escriba una ecuación que describa la electrólisis de una salmuera para formar NaOH, Cl2 y H2 ¿Qué masa de cada sustancia se produce en una celda electrolítica por cada mol de electrones que pasa a través de la celda? Suponga una eficiencia del 100 %. 11. ¿Qué es el acero? ¿Qué comparación puede hacerse entre la dureza del acero y el hierro? ¿Qué nombre reciben los procesos de obtención del acero?¿Cuál es la diferencia en cuanto a composición del hierro y el acero? 12. ¿Qué es una aleación? ¿Por qué se preparan aleaciones? ¿Cómo se preparan las aleaciones? 13. Durante la operación de un alto horno, el coque reacciona con el oxígeno del aire para dar monóxido de carbono, el cual, a su vez, sirve como agente reductor del mineral de hierro. Suponiendo que la fórmula del mineral de hierro es Fe 2O3, calcule la masa de aire que se necesita por cada tonelada de hierro que se produce. Suponga que el aire contiene 21% de O 2 en masa y que la eficiencia del proceso es de 88.5% 14. La reacción FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) tiene lugar en un alto horno a una temperatura de 800K. Calcular el Hº de esta reacción a esta temperatura. Hºf,800K, FeO=-268kJ/mol; Hºf,800K, CO=-111kJ/mol; Hºf,800K, CO 2=-394 k/mol. 15. Durante la extracción de cobre de un mineral de cobre, tienen lugar las siguientes reacciones: a) Cu2S(l) + O2(g) Cu2O(l) + SO2(g)
b) Cu2O(l) + Cu2S(l) Cu(l) + SO2(g) Identifique los agentes oxidantes y reductores. Balance cada ecuación empleando el método del ion electrón (si aplica) 16. ¿Qué masa de cobre se puede electrodepositar de una solución de CuSO 4, con una corriente de 2.50 A que fluye durante 6.5 h? Suponga una eficiencia del 100% 17. a) Calcule la masa, en gramos, de dióxido de azufre que se produce por la tostación de una tonelada de mineral calcocita que contiene que contiene 10.3% de Cu2S, 0.94% de Ag2S y ninguna otra fuente de azufre. b) ¿Qué masa de ácido sulfúrico puede prepararse a partir del SO 2 que se genera, suponiendo que 82% del gas puede recuperarse de los gases de chimenea y que 85% de lo que se recupera es convertido en H 2SO4? 18. Se obtienen cincuenta y cinco libras de Al 2O3, a partir de bauxita, las cuales se mezclan con criolitas y se someten a electrólisis. ¿Qué tiempo tiene que hacerse 3+ pasar una corriente de 0.900 A para convertir todo el Al (del Al2O3) en aluminio metálico?
