Potasio.
El
potasio es un metal sólido, blando, de baja densidad y maleable. Recién cortado
tiene un brillo parecido al de la plata, pero se empaña rápidamente en el
aire por oxidación por lo que se debe guardar en petróleo o aceite de vaselina.
Se disuelve en amoníaco líquido anhidro y se combina fácilmente con la mayoría
de los no metales. Reacciona con el hidrógeno para dar hidruro de potasio y con
el oxígeno puede formar óxido y
peróxido.
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39,0983 uma | |
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336,8 K | |
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1047 K | |
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862 kg/m³ | |
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0,5 | |
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- 2,93 V
K+ | K | |
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102,50 J/m s ºC | |
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138,9 (mOhm.cm)-1 | |
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739,86 J/kg ºK | |
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2,4 kJ/mol | |
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88,0 kJ/mol | |
|
90,0 kJ/mol de átomos | |
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+1 | |
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418,8 kJ/mol | |
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3051,3 kJ/mol | |
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4411,3 kJ/mol | |
|
48,4 kJ/mol | |
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2,35 Å
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2,03 Å | |
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K+1 = 1,33 Å | |
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45,46 cm³/mol | |
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43,4 ų | |
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0,82 |
Impacto ambiental. El metal se oxida
en cuanto se le expone al aire y reacciona violentamente con agua, produciendo
hidróxido de potasio e hidrógeno gas. Debido a que el hidrógeno producido en la
reacción con el agua arde espontáneamente, el potasio se almacena siempre bajo
un líquido, como la parafina, con la que no
reacciona.
Impacto
económico. Se usa,
junto con el sodio, como refrigerante en las plantas eléctricas nucleares. Los
compuestos tienen muchos usos: el bromuro y el yoduro se emplean en medicina y
en fotografía, el clorato en la fabricación de algunos explosivos y de las
cerillas, el sulfato se emplea como fertilizante para la agricultura, el
hidróxido se emplea para fabricar jabones blandos. También se usan compuestos de
potasio en la industria del vidrio, las medicinas, las pilas eléctricas, así
como también en la industria de las pinturas y tinturas (dicromato de
potasio).
Estado
nativo. Debido a su
reactividad, no se encuentra libre en la naturaleza, sino en minerales como la
carnalita, la silvina y la mica.
Ocupa el 8º lugar en
orden de abundancia en la corteza terrestre.
Calcio.
Características e
importancia.Es un metal blanco,
blando, que se puede cortar con un cuchillo siendo el corte parecido al del plomo.
Se
combina fácilmente con el oxígeno por lo que su brillo desaparece al
estar en contacto con el aire. Las sales de calcio dan color rojo ladrillo a la
llama.
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40,078 uma | |
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1113 K | |
|
1757 K | |
|
1,5500 kg/m³ | |
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1,5 | |
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- 2,87 V Ca2+ | Ca | |
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201,00 J/m s ºC | |
|
255,8 (mOhm.cm)-1 | |
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622,82 J/kg ºK | |
|
9,3 kJ/mol | |
|
151,0 kJ/mol | |
|
178,0 kJ/mol de átomos | |
|
+2 | |
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589,8 kJ/mol | |
|
1145,4 kJ/mol | |
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4911,8 kJ/mol | |
|
0 kJ/mol | |
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1,97 Å
| |
|
1,74 Å | |
|
Ca+2 = 0,94 Å | |
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29,9 cm³/mol | |
|
22,8 ų | |
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1 |
Impacto
ambiental. El yeso
(sulfato de calcio hidratado) también tiene aplicaciones conocidas por todos. El
mármol (carbonato de calcio) se utiliza como material ornamental en la
construcción y en estatuaria.
Impacto económico. Se usa en algunas aleaciones por ejemplo con el plomo dándole mayor dureza y como reductor para extraer ciertos metales como torio, vanadio, uranio y circonio. El calcio metálico se utiliza para eliminar el azufre y sus compuestos en el proceso de refinado de aceites.
Sus compuestos tienen
muchas aplicaciones. En los procesos de síntesis en química orgánica se usa para
desecar (eliminar el agua) los disolventes tales como alcoholes. Se utilizan
ampliamente como excipiente en la fabricación de tabletas. Por encima de un 99%
de una tableta puede ser sulfato de calcio. La cal viva se utiliza como material
refractario en hornos y en la construcción para la preparación del mortero. El
yeso (sulfato de calcio hidratado) también tiene aplicaciones conocidas por
todos. El mármol (carbonato de calcio) se utiliza como material ornamental en la
construcción y en estatuaria.
Estado nativo. El calcio
no se encuentra libre en la naturaleza, pero sus compuestos son muy abundantes y
de singular importancia. Ocupa el 5º lugar en orden de abundancia en la corteza
terrestre.
Escandio.
Características e
importancia. El escandio es un elemento metálico de color gris plateado y blando
del que se conocen 11 isótopos. Por su configuración electrónica tiene
propiedades semejantes a las de los
lantánidos de los que se diferencia porque su fluoruro da fluosales con los
fluoruros alcalinos. Forma sales incoloras trivalentes parecidas a las del aluminio que tienden a formar complejos. Su
óxido Sc2 O3 ,de color blanco, tiene un débil carácter
básico aunque da lugar a un carbonato
(Sc2(CO3)3 ). Se encuentra en minerales de estaño y wolframio.
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44,95591 uma | |
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1814 K | |
|
3104 K | |
|
2989 kg/m³ | |
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- 2,03 V
Sc3+ | Sc | |
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15,80 J/m s ºC | |
|
16,2 (mOhm.cm)-1 | |
|
543,40 J/kg ºK | |
|
15,9 kJ/mol | |
|
305,0 kJ/mol | |
|
378,0 kJ/mol de átomos | |
|
+1, +2, +3 | |
|
631 kJ/mol | |
|
1235 kJ/mol | |
|
2389 kJ/mol | |
|
18,1 kJ/mol | |
|
1,62 Å
| |
|
1,44 Å | |
|
Sc+3 = 0,81 Å | |
|
15 cm³/mol | |
|
17,8 ų | |
|
1,36 |
Impacto ambiental. El
escandio existe en algunos minerales escasos, como por ejemplo, la wolframita.
Ocupa el lugar 31 en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre.
Impacto económico. Se emplea en la fabricación de luces de gran intensidad y como rastreador en las refinerías de petróleo. También se utiliza en la construcción de naves espaciales por su gran ligereza y su elevado punto de fusión.
Estado
nativo. Es más
abundante en el Sol que en la Tierra en la que ocupa el lugar 31º en orden de
abundancia. Normalmente lo encontramos asociado al wolframio y al estaño en
yacimientos de Madagascar y de la península escandinava.
Titanio.
Características e
importancia. En estado compacto es un metal blanco
brillante muy duro, sumamente quebradizo en frío, pero fácilmente maleable y
dúctil al rojo.
El
titanio puro es soluble en el agua caliente y en los ácidos sulfúrico, nítrico,
clorhídrico y fluorhídrico, e insoluble en agua fría. El titanio reacciona con
el oxígeno a 610º C para formar dióxido de
titanio, y con el nitrógeno a 800º C para formar nitruro de
titanio (TiN). Con los halógenos también reacciona en caliente formando sales
como tetracloruro de titanio (TiCl4), tricloruro de titanio,
TiCl3 y dicloruro de titanio TiCl2.
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47,867 uma | |
|
1933 K | |
|
3560 K | |
|
4540 kg/m³ | |
|
- 0,86 V TiO2+ | Ti solución ácida
| |
|
21,90 J/m s ºC | |
|
23,8 (mOhm.cm)-1 | |
|
526,68 J/kg ºK | |
|
20,9 kJ/mol | |
|
429,0 kJ/mol | |
|
470,0 kJ/mol de átomos | |
|
-1, +2, +3 , +4 | |
|
658 kJ/mol | |
|
1310,3 kJ/mol | |
|
2652,5 kJ/mol | |
|
7,6 kJ/mol | |
|
1,47 Å
| |
|
1,32 Å | |
|
Ti+2 =
0,90 Å | |
|
10,64 cm³/mol | |
|
14,6 ų | |
|
1,54 |
Impacto
ambiental. El titanio es uno de los elementos más fuertes que hay y se emplea
como sustituto de el aluminio.
Impacto
económico. Debido a
sus propiedades, el titanio se usa en aleaciones metálicas y
como sustituto del aluminio. Aleado con Al y V, el titanio se usa en industria
aeronáutica y aeroespacial en recubrimientos contra incendios, paneles
exteriores, componentes de los trenes de aterrizaje, tubos hidráulicos, apoyos y
alojamientos de los motores
cuchillas de los turbinas compresoras y discos de freno.
También se utiliza en
cirugía para la colocación de prótesis óseas al no ser rechazado por el
organismo. Se usa en los intercambiadores de calor en las plantas
desalinizadoras a causa de su capacidad para resistir la corrosión en aguas
saladas. En metalurgia, las aleaciones de titanio son empleadas para quitar
oxígeno y nitrógeno de los metales fundidos. El dióxido de titanio, conocido
como blanco de titanio, es un pigmento blanco brillante usado en pinturas,
lacas, plásticos, papel, tejidos y gomas.
Estado nativo. Figura el
noveno en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre pero no se
encuentra nunca en estado puro. Se presenta como un óxido en los minerales
ilmenita (FeTiO3), rutilo (TiO2 ) y titanita
(CaO·TiO2•SiO2).
Vanadio.
Características e importancia. Es un metal de color gris plateado brillante, no muy duro y dúctil en estado puro. Se vuelve quebradizo y duro mediante la adición de impurezas como hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. No se oxida en frío al contacto con el aire y resiste a la corrosión del agua incluso a la del mar. En caliente se combina con el oxígeno, el cloro y el nitrógeno. El vanadio es soluble en los ácidos nítrico y sulfúrico e insoluble en el ácido clorhídrico, el hidróxido de sodio diluido, y alcohol diluido.
El vanadio forma varios
óxidos de carácter ácido, los más importantes de los cuales son el trióxido,
V2 O3 , verde oscuro y el pentóxido
V2O5 de color naranja. Otros compuestos importantes son el
monosulfuro de vanadio (VS), el trisulfuro de vanadio
(V2S3), el dicloruro de vanadio (VCl2), el
tricloruro de vanadio (VCl3), el dihidróxido de vanadio
(V(OH)2) y el ácido metavanádico, HVO3
.
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50,9415 uma | |
|
3653 K | |
|
3380 ºC | |
|
6110 kg/m³ | |
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- 0,24 V VO2+ | V solución ácida
| |
|
30,70 J/m s ºC | |
|
39,4 (mOhm.cm)-1 | |
|
501,60 J/kg ºK | |
|
17,6 kJ/mol | |
|
459,0 kJ/mol | |
|
514,0 kJ/mol de átomos | |
|
-1, +1, +2, +3 , +4, +5 | |
|
650,3 kJ/mol | |
|
1413,5 kJ/mol | |
|
2828 kJ/mol | |
|
50,7 kJ/mol | |
|
1,34 Å
| |
|
1,22 Å | |
|
V+2 = 0,86 Å | |
|
8,78 cm³/mol | |
|
12,4 ų | |
|
1,63 |
Impacto ambiental. El
vanadio ocupa el lugar 19 en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre. Nunca se encuentra en estado puro, sino que existe combinado en
varios minerales, carbones y petróleos, sobre todo en los petróleos de México y
Venezuela.
Impacto
económico. Por su dureza
y resistencia a la tensión, se usa en muchas aleaciones como ferrovanadio, V-Ni
y V-Cr. Los aceros cromo-vanadio se usan en la fabricación de muelles,
engranajes de transmisión y otras partes de los motores.
La
aleación Ti-V se emplea en los cascos de los cohetes, en alojamientos de los
motores de aviones reactores y para componentes de los reactores nucleares.
Reemplaza al platino, como catalizador, en la
fabricación de ácido sulfúrico y se emplea como agente reductor y como desecante
en algunas pinturas.
Estado nativo. Ocupa el 19º lugar en abundancia. No se encuentra libre en la naturaleza, sino en combinación en diversos minerales en todo el mundo como vanadinita (Pb5(VO4)3Cl) y carnotita V2O5•UO3•K2O·3H2O. Los productores más importantes de vanadio son Estados Unidos, Federación Rusa y Sudáfrica.