“Mol cantidad de sustancia, producción de acero y estequiometria”.

Colegio de Bachilleres

Plantel 1 “El Rosario”

Semestre 2015 –A

Química III

Evidencia no. 3

“Mol cantidad de sustancia, producción de acero y estequiometria”

Nombre de los integrantes:

- Cano Tena Ricardo

-Hernandez Maya Jose Manuel

-Garcia Lopez Jesús

Grupo: 608

Profesor: Ing. Victor A. Duran Mtez.

Introducción

La cantidad de sustancia es una unidad fundamental que es proporcional al número de entidades elementales presentes. La constante de proporcionalidad depende de la unidad elegida para la cantidad de sustancia; sin embargo, una vez hecha esta elección, la constante es la misma para todos los tipos posibles de entidades elementales. La identidad de las "entidades elementales" depende del contexto y debe indicarse; por lo general estas entidades son: átomos, moléculas, iones, o partículas elementales como los electrones. La cantidad de sustancia a veces se denomina como cantidad química.

La unidad SI para la cantidad de sustancia, que es una de las unidades fundamentales del SI, es el mol. El mol se define como la cantidad de sustancia que tiene un número de entidades elementales como átomos hay en 12 g de carbono-12. Ese número es equivalente a la Constante de Avogadro,NA, que tiene el valor2 de 6,02214179 (30) . 1023 u= mol-1. El trabajo de precisión debe estar alrededor de 50 partes por mil millones y está limitado por la incertidumbre en el valor de la constante de Planck. Téngase en cuenta que en el marco del SI, la constante de Avogadro tiene unidades, por lo que es incorrecto referirse a ella como el “número de Avogadro”, ya que un “número” se supone que es una cantidad sin dimensiones. Con mol como unidad, la constante de proporcionalidad entre la cantidad de sustancia y el número de entidades elementales es 1 /NA.

No hay ninguna razón para esperar que la masa de cualquier número entero de átomos de carbono-12 deba ser igual a exactamente 12 g, del que se desprende que el número de Avogadro exacto no es necesariamente un entero. Después de todo, la definición de gramo es que es 1/1000 de un kilogramo, y la definición de un kilogramo es que es la masa del kilogramo prototipo, un cilindro sólido, que se mantiene en una caja fuerte en Francia, hecha de una aleación de platino-iridio, y que por lo tanto no tiene ninguna relación particular con los átomos de carbono-12 (ver también Kilogramo).

Debido a que hay que distinguir entre las magnitudes físicas y sus unidades, es inadecuado para referirse a la cantidad de sustancia como el "número de mol"," tal como es inadecuado para referirse a la cantidad física de longitud como "el número de metros.

Realiza las siguientes actividades:

1. Efectúa las conversaciones que se solicitan para que apliques los conocimientos adquiridos:

1. Convierte 182 g de S02 a moles

S= 1*32= 32                               n= 182g              = 2.84mol[pic 1]

O= 2*16= 32                                     64g/mol         [pic 2][pic 3][pic 4]

Total=       64g/mol

                                                   n= 2.84mol

b) Convierte 0.05 moles de Na2 CO3 a gramos

C= 1*12= 12                              0.05mol * 106g/mol= 5.3 g [pic 5][pic 6]

O= 3*16= 42

Na= 2*23= 46                              [pic 7]

Total=       106g/mol

c) Calcula el total de moléculas presentes en 1.98 mol de HNO3

1 mol= 6.022 x 1023 moléculas

1.98= X

X= 1.03 mol (6.002 x 1023 moléculas   =   1.19 x 1024[pic 8][pic 9]

                          1 mol [pic 10]

X= 1.19 X 1024

d) Calcula los átomos que equivalen a una masa de 1954 gramos de Fe (OH)3

Fe= 1*56= 56

O= 3*16= 48                  107g / 1954= 18.26 átomos

H= 1*3= 3[pic 11]

Total=     107 g

1. Realiza una investigación documental de los siguientes términos:

1. ¿Describe cuál es el proceso de obtención del hierro?

Primero hay que sacar el mineral de la mina, que suele ser subterránea en el caso del mineral de hierro, aunque el desbordante crecimiento de la construcción ha multiplicado el aprovechamiento de las minas a cielo abierto; este tipo de mina genera un enorme impacto, hasta el punto de que genera el 75% de todos los residuos industriales de España, según el Instituto Nacional de Estadística.

El transporte del mineral dentro y fuera de la mina obliga al uso de gran número de vehículos.

Cuando llega el mineral de hierro a la industria, se procesa junto a caliza y carbón mineral —otros minerales que deben extraerse de minas— en los altos hornos, de forma semejante a grandes chimeneas, donde ocurren las reacciones que transforman el óxido de hierro inicial en hierro metálico.

Los altos hornos consumen una enorme cantidad de energía, y producen muchos gases que terminan, en mayor o menor medida, en la emisión de gases que se difunden en la atmósfera circundante.

El hierro así obtenido contiene una gran cantidad de impurezas, entre ellas el carbono, que si excede cierta proporción, convierte a la aleación en frágil y muy dura.

Para eliminar las impurezas y el carbono en exceso se usan los convertidores, que mediante calentamiento e inyección de gases convierten la mezcla en acero, que no es más que hierro con carbono, al que se puede añadir la proporción deseada de otros elementos.

1. Explica, ¿cuál es el proceso de obtención del acero?

 A la fabricación del acero se destina aproximadamente el 75% del arrabio que se produce en los altos hornos.

El acero se obtiene en el horno convertidor a través de una operación que se denomina afino, uno de los métodos más empleados para realizar el afino es el sistema de inyección de oxígeno (LD).

1. ¿Qué elementos químicos contiene el acero?

Aluminio, Azufre, Carbono, Boro, Cobalto, Cobre, Cromo, Fósforo, Magneso, Molibdeno, Nitrógeno, Niquel, Plomo, Titanio, Tungsteno, Vanadio.

1. ¿Qué diferencia existe entre el hierro y el acero?

El hierro de fundición, también llamado arrabio, es el hierro obtenido directamente del alto horno y tiene muchas impurezas y escorias. Si se funde otra vez, se obtiene un hierro de segunda fundición, con menos impurezas, llamado hierro colado, que se emplea para estufas, cocinas, etc. El hierro dulce es el hierro de fundición al que se le han eliminado prácticamente todas las impurezas, es muy resistente y tenaz, y se emplea para objetos que deben soportar grandes tracciones, como anclas de barco, cadenas o herrajes, por ejemplo.

El acero es una aleación (mezcla) de hierro y carbono, con contenido en éste último de entre el 0,5 y el 2%, pero también puede contener otros metales en pequeña proporción, como níquel (Ni), manganeso (Mn), cromo (Cr), vanadio (V) o wolframio (W), que le confieren propiedades peculiares.

El acero es más duro que el hierro, a la vez que dúctil, maleable y muy elástico, aunque es relativamente frágil. Está muy presente en muchos usos de nuestra vida cotidiana, como distintos tipos de estructuras, maquinaria, herramientas, vehículos pesados, material rodante, barcos, etc. En el caso de utensilios de cocina de ‘acero inoxidable’ (ollas, cubiertos…) están fabricados con acero al cromo-níquel.

1. ¿Cuántos tipos de acero se conocen?

15, son: Acero corten, acero calmado, acero corrugado, acero galvanizado, acero inoxidable, acero laminado, acero al carbono, acero de aleación, acero dulce, acero efervescente, acero estirado en frío, acero estructural, acero intemperizado, acero suave, acero negro.

1. ¿Escribe los usos y aplicaciones del hierro?

El hierro puro tiene un uso limitado. La mayoría del hierro se usa en formas procesadas como hierro forjado y acero.

El hierro comercial contiene cantidades pequeñas de carbono y otras impurezas que alteran sus propiedades físicas, que son mejoradas apreciablemente por la adición de carbono y otros elementos aleantes. El hierro comercialmente puro se usa para la producción de láminas de metal galvanizado y de electroimanes.

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