C1 Extracting Metals (EDEXCEL)

StudySmart: Science

17 May 201511:05

Summary

TLDREn esta lección se explica cómo se extraen los metales, comenzando con la definición de los minerales y su relación con las reacciones de oxidación y reducción. Los minerales son compuestos que contienen metales, y la extracción de estos metales depende de su reactividad. Los metales menos reactivos, como el oro y la plata, se extraen fácilmente, mientras que los más reactivos requieren procesos como la reducción con carbono o la electrólisis. Se abordan ejemplos de extracción de metales como cobre y aluminio, destacando los costos y la importancia de estas técnicas.

Takeaways

😀 Los metales son esenciales para los seres vivos, como el hierro en nuestra sangre, que ayuda a transportar oxígeno a las células.
😀 Un mineral es un compuesto que contiene un metal o suficiente cantidad de este para que valga la pena extraerlo.
😀 La oxidación es cuando un metal gana oxígeno, formando un óxido metálico. La reducción es cuando un metal pierde oxígeno.
😀 La extracción de metales generalmente involucra un proceso de reducción, donde el metal extraído pierde oxígeno.
😀 Los metales menos reactivos, como el oro y la plata, pueden ser extraídos sin necesidad de reacciones complejas, ya que se encuentran en su forma pura en la naturaleza.
😀 Los metales más reactivos, como el hierro y el zinc, requieren el uso de carbono para eliminar el oxígeno de sus óxidos en un proceso de reducción.
😀 Cuando los metales son más reactivos que el carbono, como el aluminio, se utiliza la electrólisis para extraerlos, lo que requiere mucha energía.
😀 La electrólisis implica el uso de corriente eléctrica para separar el metal de su óxido. Aunque es un proceso efectivo, es costoso y requiere mucha energía.
😀 La fitominería es una técnica innovadora donde las plantas absorben metales del suelo, y luego se extraen quemando las plantas, como en el caso del cobre.
😀 El carbono es un agente reductor barato y abundante que se utiliza para extraer metales menos reactivos de sus óxidos, pero la electrólisis es necesaria para metales más reactivos como el aluminio.

Q & A

¿Qué es un mineral y por qué es importante para la extracción de metales?
-Un mineral es un compuesto que contiene un metal o suficiente cantidad de un metal para que sea rentable extraerlo. Los minerales son fundamentales en la extracción de metales porque contienen los metales en forma de óxidos que deben ser separados del oxígeno para obtener el metal puro.
¿Cómo se define la oxidación y la reducción en las reacciones químicas?
-La oxidación es el proceso en el cual una sustancia gana oxígeno, mientras que la reducción es cuando una sustancia pierde oxígeno. Durante la extracción de metales, los minerales experimentan una reducción, ya que se les quita el oxígeno.
¿Cómo se extrae el cobre del óxido de cobre?
-El cobre se extrae del óxido de cobre mediante una reacción con carbono. El carbono, que es más reactivo que el cobre, roba el oxígeno del óxido de cobre, produciendo cobre y dióxido de carbono.
¿Por qué es importante conocer la serie de reactividad de los metales?
-La serie de reactividad clasifica los metales según su reactividad con otras sustancias, lo que determina el método de extracción. Los metales menos reactivos pueden ser extraídos con carbono, mientras que los más reactivos requieren técnicas más costosas como la electrólisis.
¿Por qué algunos metales como el oro y la plata son más fáciles de extraer que otros?
-El oro y la plata son metales muy poco reactivos, lo que significa que se encuentran en la naturaleza en su forma pura, sin necesidad de separarlos de otros elementos. Esto hace que su extracción sea más sencilla, sin requerir reacciones complejas.
¿Qué es la fitominería y cómo se utiliza para extraer metales?
-La fitominería es un proceso en el cual se cultivan plantas en suelos que contienen metales como el cobre. Las plantas absorben el metal en sus hojas, y cuando mueren, se queman para extraer el metal de sus cenizas.
¿Por qué no se puede usar carbono para extraer metales más reactivos que el carbono?
-El carbono solo puede extraer oxígeno de los óxidos de metales que son menos reactivos que él. Para metales más reactivos que el carbono, como el aluminio, se requiere un proceso más costoso como la electrólisis, ya que el carbono no puede robarles el oxígeno.
¿Cómo funciona la electrólisis para extraer el aluminio?
-La electrólisis implica el uso de electricidad para separar el aluminio del oxígeno en el mineral bauxita. Se aplica una corriente eléctrica a una solución fundida de óxido de aluminio, lo que provoca que el aluminio se deposite en el cátodo y el oxígeno se libere en el ánodo.
¿Qué diferencia existe entre la reducción por carbono y la electrólisis en la extracción de metales?
-La reducción por carbono es un proceso más barato y sencillo donde el carbono roba el oxígeno de los óxidos metálicos para liberar el metal. En cambio, la electrólisis es más costosa debido al alto consumo de energía eléctrica necesario para separar los metales más reactivos del oxígeno.
¿Cuál es la razón por la que la electrólisis es más cara que otros métodos de extracción de metales?
-La electrólisis es más cara debido a que requiere una gran cantidad de energía eléctrica para descomponer los compuestos metálicos. Este alto consumo energético hace que el proceso sea más costoso en comparación con métodos como la reducción por carbono.