aleaciones, diferencias entre mezcla y combinaciÓn

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE MECÁNICA INGENIERÍA MECÁNICA TEMA: Consulta ASIGNATURA: Química General AUTOR: Daniel Orozco CÓDIGO: 6999 SEMESTRE: Tercero A FECHA Y LUGAR: Riobamba, 27 de abril de 2015

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Page 1: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE

CHIMBORAZO

FACULTAD DE MECÁNICA

INGENIERÍA MECÁNICA

TEMA: Consulta

ASIGNATURA: Química General

AUTOR: Daniel Orozco

CÓDIGO: 6999

SEMESTRE: Tercero “A”

FECHA Y LUGAR: Riobamba, 27 de abril de 2015

Page 2: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

1) DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN:

MEZCLA COMBINACIÓN

1. Las sustancias que intervienen lo hacen en cantidades variables.

1. Las sustancias que intervienen lo hacen en cantidades fijas e invariables.

2. Las sustancias que intervienen conservan sus propiedades particulares.

2. Las sustancias que intervienen adquieren propiedades diferentes.

3. La formación de la mezcla no origina

cambios energéticos.

3. La formación de la combinación origina un

desplazamiento o absorción de calor.

4. Los componentes de la mezcla puede

separarse por procedimientos físicos : decantación, filtración, destilación,

centrifugación, cristalización.

4. Los componentes de una combinac ión pueden separarse únicamente por otra reacción química.

5. No aparece ninguna sustancia nueva 5. Aparece una o varias sustancias nuevas.

6. No hay variación de energía. 6. Hay absorción y desprendimiento de energía.

7. En la mayoría de los casos se distinguen los componentes.

7. No se distinguen los componentes. El compuesto formado adquiere sus propiedades distintas de sus componentes.

EJEMPLOS

Agua con aceite Agua con sal

Agua con arena Alcohol

Limonada

2) ¿QUÉ SON ALEACIONES?

Una aleación es una combinación, de propiedades metálicas, que está compuesta

de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.1

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al

(aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de

metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P

(fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).

Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse

enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados.

Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.

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Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica,

aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y

químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las

propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden

ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.

Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la

concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo

simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los

diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para

las cuales la temperatura de fusión se unifica.

Algunas propiedades de los metales, como pueden ser la dureza, la tenacidad o la

elasticidad, eran conocidas desde la Antigüedad, pudiendo mediante aleaciones,

mejorar notablemente sus características.

3) ¿QUE SON AMALGANAS?

Se designan bajo el nombre de amalgama los compuestos que el mercurio produce

con los otros metales.

Las amalgamas pueden ser:

líquidas, cuando predomina el mercurio

sólidas, cuando éste se halla en ellas en menor cantidad que el metal al

cual está unido

Todas son blancas, brillantes y susceptibles de cristalizar. Expuestas al aire, las

formadas por metales oxidables se alteran con prontitud; el calor las descompone

a todas volatilizando el mercurio. El ácido nítrico obra por medio de un dulce calor

sobre todas las amalgamas, disuelve el mercurio a veces con los metales con que

está unido, otras veces oxidándolos solamente y separándolos en el estado de

óxidos y finalmente, respecto a los que son inalterables por dicho ácido, hay

eliminación de éstos a consecuencia de la disolución del mercurio en el ácido

nítrico que pasa al estado de protonitrato o de deutonitrato ácido.

4) ¿CUALES SON LAS ALEACIONES MAS IMPORTANTES EN LA

INDUSTRIA?

Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o

más metales con algunos elementos no metálicos. Se puede observar que las

aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado elemental (estado

de oxidación nulo), por ejemplo Fe, Al, Cu, Pb. Pueden contener algunos

elementos no metálicos por ejemplo P, C, Si, S, As. Para su fabricación en general

se mezclan los elementos llevándolos a temperaturas tales que sus componentes

Page 4: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

se fundan. Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica

y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros.

La industria de la metalurgia trata metales como el aluminio, el cromo, el cobre,

el hierro, el magnesio, el níquel, el titanio o el zinc que sueño utilizados

principalmente en aleaciones.

Uno de las aleaciones más importantes es el acero y se han dedicado muchos

esfuerzos para comprender las posibilidades de las combinaciones de hierro y

carbono, entre los que se encuentran el acero, la fundición o el hierro dúctil, estas

aleaciones son utilizadas cuando el peso y la corrosión no son un problema. El

acero inoxidable o el acero galvanizado son utilizados cuando es importante

disponer de una gran resistencia a la corrosión. Las aleaciones de aluminio y

magnesio se utilizan en aplicaciones que requieren fuerza y ligereza.

Las aleaciones de cocer y níquel (como el Monel) son utilizados en ambientes

muy corrosivos y en aplicaciones donde hacen falta materiales no magnéticos. Por

su parte, los superaliatges basados en níquel, como el Inconel, se utilizan en

aplicaciones donde hay altas temperaturas, como los turbocompresores o los

intercambiadores de calor.

Entre los metales más importantes en la industria mecánica, el primer lugar lo

ocupa el hierro, que en sus distintas formas entra en casi todas las construcciones

metálicas.

El hierro es un metal blanco, dúctil y maleable, cuyo punto de fusión es de 2530ºC,

pero si contiene carbono puede bajar hasta menos de 1200ºC. y antes de fundirse

se ablanda y puede ser trabajado en caliente con gran facilidad.

Conduce medianamente bien la electricidad y puede imanarse o desimanarse

fácilmente. Suele contener carbono en menor o mayor proporción y entonces

varían sus propiedades.

Page 5: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

5) ACERO

El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a

una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el

2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee

una concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en

oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que

deben ser moldeadas.

No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y

relativamente dúctil, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de

fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un

no metal de diámetro menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus

formas alotrópicas (excepto en la forma de diamante). La difusión de este

elemento en la estructura cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en

diámetros atómicos, formándose un compuesto intersticial.

La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del

carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el

1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.

Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes según su temperatura,

concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de

la austenita (para mayor información consultar el artículo Diagrama Hierro-

Carbono).

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la

adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos

mejora sus propiedades físico-químicas.

Page 6: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

6) BRONCE

El bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su

nombre al período prehistórico conocido como Edad del bronce. Durante milenios

fue la aleación básica para la fabricación de armas y utensilios, y orfebres de todas

las épocas lo han utilizado en joyería, medallas y escultura. Las monedas acuñadas

con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio y la

economía mundial.

La aleación básica de bronce contiene aproximadamente el 88 % de cobre y el

12% de estaño.5 El bronce "alfa"6 es la mezcla sólida de estaño en cobre. La

aleación alfa de bronce con 4 a 5 % de estaño se utiliza para acuñar monedas y

para fabricar resortes, turbinas, y herramientas de corte.

7) LATÓN

El latón es una aleación de cobre y zinc. Las proporciones de cobre y zinc pueden

variar para crear una variedad de latones con propiedades diversas. En los latones

industriales el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior al 20%. Su

composición influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad

de conformación por fundición, forja, troquelado y mecanizado. En frío, los

lingotes obtenidos pueden transformarse en láminas de diferentes espesores,

varillas o cortarse en tiras susceptibles de estirarse para fabricar alambres. Su

densidad también depende de su composición. En general, la densidad del latón

ronda entre 8,4 g/cm³ y 8,7 g/cm³

El latón es conocido por el ser humano desde épocas prehistóricas, incluso antes

de que el mismo zinc fuese descubierto. Entonces se producía mediante la mezcla

de cobre con calamina, una fuente natural de zinc. En las villas alemanas de

Page 7: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

Breinigerberg, un antiguo sitio romano, se descubrió donde existía una mina de

calamina. Durante el proceso de mezclado, el zinc se extrae de la calamina y se

mezcla con el cobre. El zinc puro, por otra parte, tiene un bajísimo punto de fusión

como para haber sido producido por las técnicas antiguas para el trabajo del metal.

8) COMPOSICIÓN DEL AIRE

Se denomina aire a la mezcla homogénea de gases que constituye la atmósfera

terrestre, que permanecen alrededor del planeta Tierra por acción de la fuerza de

gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta y transparente en distancias

cortas y medias.

El aire está compuesto principalmente por nitrógeno, oxígeno y argón. El resto de

los componentes, entre los cuales se encuentran los gases de efecto

invernadero, son vapor de agua, dióxido de carbono, metano, óxido nitroso,

ozono, entre otros.2 En pequeñas cantidades pueden existir sustancias de otro

tipo: polvo, polen, esporas y ceniza volcánica. También son detectables gases

vertidos a la atmósfera en calidad de contaminantes, como cloro y sus compuestos,

flúor, mercurio y compuestos de azufre.

Composición de la atmósfera libre de vapor de agua, por volumen

Gas Volumen (%)

Nitrógeno (N2) 78,084

Oxígeno (O2) 20,946

Argón (Ar) 0,9340

Page 8: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

Dióxido de carbono (CO2) 0,035

Neón (Ne) 0,001818

Helio (He) 0,000524

Metano (CH4) 0,000179

Kriptón (Kr) 0,000114

Hidrógeno (H2) 0,000055

Óxido nitroso (N2O) 0,00003

Monóxido de carbono (CO) 0,00001

Xenón (Xe) 0,000009

Ozono (O3) 0 a 7×10−6

Dióxido de nitrógeno (NO2) 0,000002

Yodo (I2) 0,000001

Amoníaco (NH3) 0,0003

No incluido en aire seco:

Vapor de agua (H2O) ~0,40 % en capas altas de la atmósfera; normalmente 1 a 4 % en la superficie.

9) COMPOSICIÓN DEL GAS DE USO DOMÉSTICO

La principal aplicación del gas butano (C4H10) es como combustible en hogares

para la cocina y agua caliente, y en los encendedors de gas. No suele consumirse

en grandes cantidades debido a sus limitaciones de transporte y almacenaje.

Aunque también se emplea como combustible para encendedores de bolsillo.

El butano comercial es un gas licuado, obtenido por destilación del

petróleo, compuesto principalmente por butano normal (60%), propano (9%),

isobutano (30%) y etano (1%).

Page 9: ALEACIONES, DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN

LINKOGRAFÍA

http://www.ehowenespanol.com/propiedades-aleacion-bronce- lista_90751/

http://es.wikipedia.org/wiki/Acero

http://www.monografias.com/trabajos45/hierro-y-acero/hierro-y-acero2.shtml

http://www.monografias.com/trabajos45/hierro-y-acero/hierro-y-acero.shtml

http://es.wikipedia.org/wiki/Acero#/media/File:Allegheny_Ludlum_steel_furnac

e.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre

http://www.arqhys.com/construccion/bronce-aleaciones.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_natural