Elementos Conductores De Electricidad 3341k

El cobre Cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos. El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas. Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. El cobre y su aleación con el estaño, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas, campanas y cañones. A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eléctricas. El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de fotosíntesis de las plantas, aunque no forma parte de la composición de la clorofila. El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana.6 El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.7 El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio. La producción mundial de cobre refinado se estimó en 15,8 Mt en el 2006, con un déficit de 10,7 % frente a la demanda mundial proyectada de 17,7 Mt.8 Los pórfidos cupríferos constituyen la principal fuente de extracción de cobre en el mundo.9 El cobre en la Antigüedad El cobre es uno de los pocos metales que pueden encontrarse en la naturaleza en estado "nativo", es decir, sin combinar con otros elementos. Por ello fue uno de los primeros en ser utilizado por el ser humano.14 Los otros metales nativos son el oro, el platino, la plata y el hierro proveniente de meteoritos.

Se han encontrado utensilios de cobre nativo en torno al 7000 a. C. en Çayönü Tepesí (en la actual Turquía) y en Irak). El cobre de Çayönü Tepesí fue recocido pero el proceso aún no estaba perfeccionado.14 En esta época, en Oriente Próximo también se utilizaban carbonatos de cobre (malaquita y azurita) con motivos ornamentales. En la región de los Grandes Lagos de América del Norte, donde abundaban los yacimientos de cobre nativo, desde el 4000 a. C. los indígenas acostumbraban a golpearlas hasta darles forma de punta de flecha, aunque nunca llegaron a descubrir la fusión. Los primeros crisoles para producir cobre metálico a partir de carbonatos mediante reducciones con carbón datan del V milenio a. C.14 Es el inicio de la llamada Edad del Cobre, apareciendo crisoles en toda la zona entre los Balcanes e Irán, incluyendo Egipto. Se han encontrado pruebas de la explotación de minas de carbonatos de cobre desde épocas muy antiguas tanto en Tracia (Ai Bunar) como en la península del Sinaí.15 De un modo endógeno, no conectado con las civilizaciones del Viejo Mundo, en la América precolombina, en torno al siglo IV a. C. la cultura Moche desarrolló la metalurgia del cobre ya refinado a partir de la malaquita y otros carbonatos cupríferos. Hacia el 3500 a. C. la producción de cobre en Europa entró en declive a causa del agotamiento de los yacimientos de carbonatos. Por esta época se produjo la irrupción desde el este de unos pueblos, genéricamente denominados kurganes, que portaban una nueva tecnología: el uso del cobre arsenical. Esta tecnología, quizás desarrollada en Oriente Próximo o en el Cáucaso, permitía obtener cobre mediante la oxidación de sulfuro de cobre. Para evitar que el cobre se oxidase, se añadía arsénico al mineral. El cobre arsenical (a veces llamado también "bronce arsenical") era más cortante que el cobre nativo y además podía obtenerse de los muy abundantes yacimientos de sulfuros. Uniéndolo a la también nueva tecnología del molde de dos piezas, que permitía la producción en masa de objetos, los kurganes se equiparon de hachas de guerra y se extendieron rápidamente.14Ötzi, el cadáver hallado en los Alpes y datado hacia el 3300 a. C., llevaba un hacha de cobre con un 99,7 % de cobre y un 0,22 % de arsénico.16 17 De esta época data también el yacimiento de Los Millares (Almería, España), centro metalúrgico cercano a las minas de cobre de la sierra de Gádor. No se sabe cómo ni dónde surgió la idea de añadir estaño al cobre, produciendo el primer bronce. Se cree que fue un descubrimiento imprevisto, ya que el estaño es más blando que el cobre y, sin embargo, al añadirlo al cobre se obtenía un material más duro cuyos filos se conservaban más tiempo.14 El descubrimiento de esta nueva tecnología desencadenó el comienzo de la Edad del Bronce, fechado en torno a 3000 a. C. para Oriente Próximo, 2500 a. C. para Troya y el Danubio y2000 a. C. para China. En el yacimiento de Bang Chian, en Tailandia, se han datado objetos de bronce anteriores al año 2000 a. C.18 Durante muchos siglos el bronce tuvo un papel protagonista y cobraron gran importancia los yacimientos de estaño, a menudo alejados de los grandes centros urbanos de aquella época.

La plata Es un elemento químico de número atómico 47 situado en el grupo 11 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ag (procede del latín: argentum, "blanco" o "brillante"). Es un metal de transición blanco, brillante, blando, dúctil, maleable. Se encuentra en la naturaleza formando parte de distintos minerales (generalmente en forma de sulfuro) o como plata libre. Es muy común en la naturaleza, de la que representa una parte en 5 mil de corteza terrestre. La mayor parte de su producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las minas de cobre, zinc, plomo y oro. El símbolo de la plata proviene del latín argentum y el griego ἄργυρος,1nombres del metal en esos idiomas y la mayoría de las lenguas neolatinas actuales tanto ibéricas como galorromances e itálicas (derivados de una raíz indoeuropea que significa 'brillante'). La plata es uno de los siete metales conocidos desde la antigüedad. Se menciona en el libro del Génesis; y los montones de escoria hallados en Asia Menor e islas del mar Egeo, indican que el metal comenzó a separarse del plomo al menos cuatro milenios antes de nuestra era. El símbolo químico empleado por Dalton para la plata fue un círculo con la letra «S» en su centro Propiedades generales La plata es un metal muy dúctil y maleable, algo más duro que el oro, y presenta un brillo blanco metálico susceptible al pulimento. Se mantiene en agua y aire, si bien su superficie se empaña en presencia de ozono, sulfuro de hidrógeno o aire con azufre. Posee la más alta conductividad eléctrica y conductividad térmica de todos los metales, pero su mayor precio ha impedido que se utilice de forma masiva en aplicaciones eléctricas. La plata pura también presenta el color más blanco y el mayor índice de reflexión. Usos Algunos usos de la plata se describen a continuación: Armas blancas o cuerpo a cuerpo, tales como espadas, lanzas o puntas de flecha. Fotografía. Por su sensibilidad a la luz (especialmente el bromuro y el yoduro, así como el fosfato). El yoduro de plata se ha utilizado también para producir lluvia artificial. Medicina. A pesar de carecer de toxicidad, es mayormente aplicable en uso externo. Un ejemplo es el nitrato de plata, utilizado para eliminar las verrugas. Electricidad. Los os de generadores eléctricos de locomotoras diéseleléctricas llevan os (de aprox. 1 in. de espesor) de plata pura; y esas

máquinas tienen un motor eléctrico en cada rueda o eje. El motor diésel mueve el generador de electricidad, y se deben también agregar los os de las llaves o pulsadores domiciliarios de mejor calidad que no usan sólo cobre (más económico). En electrónica, por su elevada conductividad es empleada cada vez más, por ejemplo, en los os de circuitos integrados y teclados de ordenador. Fabricación de espejos de gran reflectividad de la luz visible (los comunes se fabrican con aluminio). La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a. C., inicialmente con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura. En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos ornamentales y de uso doméstico cotidiano, y con menor grado de pureza, en artículos de bisutería. En aleaciones para piezas dentales. Catalizador en reacciones de oxidación. Por ejemplo, de formaldehído a partir de metanol y oxígeno.

en

la

producción

Aleaciones para soldadura, os eléctricos y baterías eléctricas de platazinc y plata-cio de alta capacidad. Abundancia y obtención La plata se encuentra nativa, combinada con azufre (argentita, Ag2S), arsénico (proustita, Ag3AsS3), antimonio(pirargirita, Ag3SbS3) o cloro (plata córnea, AgCl), formando un numeroso grupo de minerales de plata. El metal se obtiene principalmente de minas de cobre, cobre-níquel, oro, plomo y plomo-cinc de México, Canadá, el Perú y los EE. UU.. Aleaciones y compuestos La plata se alea fácilmente con casi todos los metales, aunque con el níquel lo hace con dificultad. Con el hierro y el cobalto no puede alearse. Incluso a temperatura ordinaria, la plata forma amalgamas con mercurio. También se han usado aleaciones con cio en joyería, ya que este elemento le confiere a la aleación una ductilidad y maleabilidad adecuadas para el trabajo del metal. Entre los compuestos de plata de importancia industrial destacan: El fulminato, que es un potente explosivo. El nitrato y los haluros (bromuro, cloruro y yoduro) reaccionan a la luz y se usan en emulsiones fotográficas. El yoduro se ha utilizado en pruebas realizadas con el propósito de provocar lluvia artificialmente.

El oro Es un elemento químico de número atómico 79, que está ubicado en el grupo 11 de la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au. Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable ydúctil. El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible y soluble al cianuro, al mercurio ,al agua regia, cloro y a la lejía. Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitos aluviales. Es un elemento que se crea gracias a las condiciones extremas en el núcleo colapsante de las supernovas. Cuando la reacción de una fusión nuclear cesa, las capas superiores de la estrella se desploman sobre el núcleo estelar, comprimiendo y calentando la materia hasta el punto de que los núcleos más ligeros, como por ejemplo el hierro, se fusionan para dar lugar a los metales más pesados (uranio, oro, etc.),un estudio sugiere que el oro del planeta provino de la colisión de estrellas de neutrones. 1 Otras teorías apuntan a que el oro se forma de gases y líquidos que se elevan desde la estructura interna de la Tierra, los cuales se trasladan a la superficie a través de fallas de la corteza terrestre.2 Sin embargo, las presiones y temperaturas que se dan en el interior de la Tierra no son suficientes como para dar lugar a la fusión nuclear de la cual surge el oro. El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el mundo es constante. En heráldica, representa todo poder económico y es símbolo de vanidad. El oro ha sido conocido y utilizado por los artesanos desde el Calcolítico. Artefactos de oro fabricados desde el IV milenio a. C., como los provenientes de la necrópolis de Varna (primer oro trabajado del mundo ), han sido encontrados en los Balcanes. Otros artefactos de oro como los sombreros de oro y el disco de Nebra aparecieron en Europa Central desde el II milenio a. C. en la Edad del Bronce. El oro se conoce desde la prehistoria. En el Antiguo Egipto, el faraón Dyer (3000 a. C.), llevaba en su título un jeroglífico referente al metal, y también se menciona varias veces en el Antiguo Testamento. Se ha considerado uno de los metales más preciosos a lo largo de la Historia, y como "valor patrón" se ha empleado profusamente, acuñado en monedas. El oro exhibe un color amarillo en bruto. Es considerado como el metal más maleable y dúctil que se conoce. Una onza (31,10 g) de oro puede moldearse

en una lámina que cubra 28 m². Como es un metal blando, son frecuentes las aleaciones con otros metales con el fin de proporcionarle dureza. Además, es un buen conductor del calor y de la electricidad, y no le afecta el aire ni la mayoría de los agentes químicos. Tiene una alta resistencia a la alteración química por parte del calor, la humedad y la mayoría de los agentes corrosivos, y así está bien adaptado a su uso en la acuñación de monedas y en la joyería. Se trata de un metal muy denso, con un alto punto de fusión y una alta afinidad electrónica. Sus estados de oxidación más importantes son 1+ y 3+. También se encuentra en el estado de oxidación 2+, así como en estados de oxidación superiores, pero es menos frecuente. La estabilidad de especies y compuestos de oro con estado de oxidación III, frente a sus homólogos de grupo, hay que razonarla considerando los efectos relativistas sobre los orbitales 5d del oro. Electrones solvatados en amoniaco líquido reducen al oro a Au -. En la serie de compuestos MAu (M: Na, K, Rb, Cs) se debilita el carácter metálico desde Na a Cs. El CsAu es un semiconductor con estructura CsCl y se describe mejor como compuesto iónico: Cs+Au-. Hay que resaltar los compuestos iónicos del oro del tipo RbAu y CsAu con estructura tipo CsCl (8:8), ya que se alcanza la configuración tipo pseudogás noble del Hg (de 6s 1 a 6s²) para el ion Au- (contracción lantánida + contracción relativista máxima en los elementos Au y Hg). El subnivel 6s se acerca mucho más al núcleo y simultáneamente el 6p se separa por su expansión relativista. Con esto se justifica el comportamiento noble de estos metales. La afinidad electrónica del Au, -222,7 kJ mol−1, es comparable a la del yodo con –295,3 kJ mol−1. Recientemente se han caracterizado óxidos (M+)3Au-O2-(M = Rb, Cs) que también exhiben propiedades semiconductoras.

Platino Características El platino es un elemento químico de número atómico 78, situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Pt. Se trata de un metal de transición blanco grisáceo, precioso, pesado, maleable y dúctil. Es resistente a la corrosión y se encuentra en distintos minerales, frecuentemente junto con níquel y cobre; también se puede encontrar como metal. Se emplea en joyería, equipamiento de laboratorio, os eléctricos, empastes y catalizadores de automóviles. Cuando está puro, es de color blanco grisáceo, maleable y dúctil. Es resistente a la corrosión y no se disuelve en la mayoría de los ácidos, aunque es posible disolverlo usando agua regia dando como resultado el ácido cloroplatínico.2 Es atacado lentamente por el ácido clorhídrico (HCl) en presencia de aire. Se denomina grupo del platino a los elementos rutenio, osmio, rodio, iridio, paladio y platino. Estos elementos son bastante utilizados como catalizadores. El platino es relativamente resistente al ataque químico, tiene buenas propiedades físicas a temperaturas altas, y también buenas propiedades eléctricas. Esto ha hecho que se utilice en distintas aplicaciones industriales. Por ejemplo, se puede emplear como electrodo, en os electrónicos, etc. El platino no se oxida con el aire, pero puede reaccionar, dependiendo de las condiciones, con cianuros, halógenos, azufre, plomo, silicio y otros elementos, así como con algunos óxidos básicos fundidos y ozono. Usos y aplicaciones El platino se utiliza en múltiples y esenciales aplicaciones, mientras que nuevos usos para el platino se desarrollan constantemente.

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Joyería: En 2006, la demanda de platino para joyería representó el 25% de la demanda total de platino. Este metal precioso es altamente valorado por su belleza y pureza, junto con sus particulares propiedades, en Europa y Estados Unidos su pureza normal es del 95% aunque en otros países puede decaer hasta el 85%.

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Catalizadores para vehículos: El platino, junto con el paladio y el rodio, son los principales componentes de los catalizadores que reducen en los vehículos las emisiones de gases como hidrocarbonos, monóxido de carbono u óxido de nitrógeno. Los catalizadores convierten la mayor parte de estas emisiones en dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua, que resultan menos dañinos. Este es el segundo sector de mayor uso de platino, alcanzando el 51% de la demanda total de platino en 2006.

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Eléctrica y electrónica: El platino se usa en la producción de unidades de disco duro en ordenadores y en cables de fibra óptica. El uso cada vez mayor de ordenadores personales seguirá teniendo un efecto muy positivo en la demanda de platino en el futuro. Otras aplicaciones del platino incluyen dispositivos (termopares y termistores) que miden la temperatura en las industrias de vidrio, acero y semiconductores, o detectores infrarrojos para aplicaciones militares y comerciales. También se usa en condensadores cerámicos multi-capas y en crisoles para cristal.

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Química: El platino se usa en fertilizantes y explosivos como una gasa para la conversión catalítica de amoníaco en ácido nítrico. También se usa en la fabricación de siliconas para los sectores aeroespacial, automoción y construcción. En el sector de la gasolina es usado como aditivo de los carburantes para impulsar la combustión y reducir las emisiones del motor. Además, es un catalizador en la producción de elementos biodegradables para los detergentes domésticos.

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Vidrio: El platino se usa en equipos de fabricación de vidrio. También se emplea en la producción de plástico reforzado con fibra de vidrio y en los dispositivos de cristal líquido.

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Petróleo: El platino se usa como un catalizador de refinado en la industria del petróleo.

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Usos médicos: El platino se usa en drogas anti-cancerígenas y en implantes. También es utilizado en aparatos de neurocirugía y en aleaciones para restauraciones dentales.

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Bujías: La mayoría de los vehículos en América del Norte usan bujías con filtro de platino. En Europa, los mayores requisitos de durabilidad han llevado a un incremento en la cantidad de platino que se usa en las bujías.

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Nuevas Aplicaciones: Las baterías de combustible son dispositivos que generan energía eléctrica y que se están desarrollando en la actualidad como alternativa a los motores de combustión interna en los vehículos. La

mayor parte de éstos dispositivos, aplican tecnologías de membranas de intercambio de protones para producir energía a partir de hidrógeno y oxígeno, utilizando catalizadores de platino. El uso de baterías de combustible presenta ventajas tanto medioambientales como económicas.