Familia del Familia del oxígenooxígeno

1.Introducción.2.Oxigeno.3.Ozono.4.Azufre.5.Selenio, Teluro y Polonio.

1.IntroducciónAnfígenos:

No metálicos: oxígeno y selenio.

Teluro y Polonio presentan algunas propiedades metálicas.

Similitud entre oxígeno y selenio: -Configuración electrónica.

-Compuestos.

OxígenoImportancia:

-Estudio química: numerosas combinaciones

-Abundancia: → Corteza terrestre: 45.5% → Mares y océanos: 90% → Atmósfera: 23.15 %

Dos formas alotrópicas

Oxígeno diatómico

Importante producto comercial.

Obtención. 1.Destilación fraccionada del

aire líquido. 2.Superoxido 3.Electrólisis

1.Destilación fraccionada del aire líquido.

2.Superóxido

Reacción:4 KO2(s) +2 CO2(g)→ 2 K2CO(s) + 3 O2(g)

Usada en: submarinos, naves espaciales y aparatos respiratorios de emergencia.

Ventajas: -produce pequeñas cantidades de O2 a

partir de sólido. -elimina CO2 mientras que forma O2

3.Electrólisis

Reacción:

Foto proceso

Aplicaciones

Obtención de hierro y acero

Obtención y fabricación de otros metales

Obtención de productos químicos y otros procesos de oxidación

Tratamiento de agua

Oxidante de combustible de cohetes.

Aplicaciones medicinales

Refino de petróleo.

Oxígeno Vida

Fotosíntesis

Respiración

EL OZONO• Compuesto por 3 moléculas de

oxígeno.

• Forma alotrópica.

• Descubierto en 1840 por Christian Frederick Schönbein.

• Ebulle a -113 ºC.

• Olor punzante característico.

• Es explosivo y fuertemente oxidante.

El papel del ozono en la atmósfera. Ozono estratosférico y troposférico.

Ozono estratosférico

•La estratosfera, es la segunda capa más baja de la atmósfera(10-50 Km).

•La capa de ozono(25-35 Km).

•Aumento de temperatura se debe al ozono y a la acción de la radiación solar.

•Absorbe la radiación ultravioleta, protegiendo la vida en la Tierra de su acción.

•Mantiene un equilibrio térmico en la atmósfera.

Ozono troposférico

• Baja concentración (0.04 ppm),

•Si aumenta resulta perjudicial.

•Se forma a partir de contaminantes como NOx y VOCs.

•Se liberan radicales.

•NOx, VOCs y ozono forman el smog fotoquímico.

•Participa también en procesos que dan lugar a nitrato de peroxiacetilo (PAN).

El problema de la capa de ozono

• En 1985 se descubrió el agujero de ozono de la Antártida.

• El equilibrio del ozono en la estratosfera se ve afectado por:

1. Los óxidos de nitrógeno (N2O, NO, NO2 entre otros).

2. Los óxidos de compuestos halogenados (F, Cl, Br y I).

3. Los CFC.

Evolución del agujero en la capa de ozono

En la actualidad se extiende más de 26 millones de Km2.

1979-2005

Aplicaciones

• Desinfectante (depuradoras de agua).

• Eliminación de bacterias, virus, hongos, parásitos y olores en el aire y en alimentos.

• Medicina: ozonoterapia.

Alotropías y polimorfismo del azufreMás frecuente S8

En el vapor de azufre:S, S2, S4, S6, S8 (anillos).

En el azufre líquido hay largas cadenas.

Obtención y aplicaciones del azufre

Azufre elemental en minerales de sulfato y sulfuro

H2S (g) del gas natural y del petróleo y carbón

Depósito del azufre elemental: Tejas y Louisiana

Formas de obtención

Proceso Frasch

A partir de los combustibles (H2S)

Proceso Frasch

A partir del H2S de los combustibles

2H2S(g) + SO2(g) 3S(g) +2H2O(g)

AplicacionesSO2 SO3 H2SO4

Catalizador

O2 H2O

S Vulcanización del caucho

Fungicida

Teluro, Polonio y Selenio

Selenio y Teluro:

Similares a azufre pero más metálicos

Apariencia del Selenio Apariencia del Teluro

Aplicaciones:

Teluro, pocas aplicaciones

Selenio Transformadores

Fotoconductividad

Teluro y Selenio: Aleaciones y control del color del vidrio

Obtención:

Depósitos anódicos del refino del cobre

Obtención de Se y Te a partir de minerales no es económicamente viable.

Selenio se obtiene también de lodos obtenidos durante la fabricación de ácido sulfúrico

Fotoconductividad:

LUZ CONDUCTIVIDAD

Este fenómeno le permite ser usado en fotocélulas de cámara.

1935-1938: Se inventa la fotocopiadora“El inventor norteamericano Chester Carlson inventa un método para copiar basado en el hecho que el selenio se vuelve un buen conductor eléctrico cuando se ilumina. La primera fotocopiadora comercial, Xerox Model A, fue operada manualmente y usaba un papel especial. La primera fotocopiadora automática fue producida bajo el nombre Xerox en 1959.”

Polonio:

Metal radiactivo y extremadamente tóxico

Poco abundante Presente en minerales de uranio

natural (100microgramos/tonelada mineral)

Alexander Litvinenko murió por envenenamiento con

Polonio-210

Pocas aplicaciones:

Eliminación de carga estática.

Po-210: El 210Po se ha utilizado como fuente ligera de calor para dar energía a las células termoeléctricas de algunos satélites artificiales

Un único gramo de este isótopo genera 130 vatios de potencia calórica.

Metal volátil, reducible al 50% tras 45 horas al aire a una temperatura de 328 K

Descubierto en 1898 por la familia Curie

Marie Curie y Pierre descubrieron el polonio investigando con uranio en forma de pechblenda

Premio Nobel de Química «en reconocimiento de sus servicios en el avance de la Química por el descubrimiento de los elementos radio y polonio, el aislamiento del radio y el estudio de la naturaleza y compuestos de este elemento»