ejercicios de quimica IV resueltos-36

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106 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 2 
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representativo, de transición o de transición interna) y el carácter metálico 
(véase problema 1 del examen de junio de 2007). 
 
 
b) Los iones se forman a partir del átomo de un elemento eléctricamente 
neutro, mediante la pérdida o ganancia de electrones, para lograr una 
configuración electrónica más estable que la inicial: 
• El elemento A pierde dos electrones para dar el catión A2+. 
• Al elemento B le falta un único electrón para completar su último nivel 
energético, por lo que su tendencia es ganar un electrón para dar el anión 
B-. 
• El elemento C tiene su último nivel energético completo, es un gas noble 
y su configuración electrónica es estable, por lo que no forma iones. 
 
c) El elemento A tiene dos electrones en su último nivel energético. 
• A puede combinarse consigo mismo mediante el enlace metálico. 
• Si A se combina con B, la diferencia de electronegatividad es suficiente 
para que A ceda dos electrones a dos átomos de B y se formen los iones 
A2+ y B-, para dar el compuesto AB2 mediante el enlace iónico. 
• A no puede combinarse con C porque este último es un gas noble y su 
configuración electrónica es estable. 
 
d) El tipo de enlace predominante en cada sustancia, determina la 
temperatura de fusión y la conductividad eléctrica. 
• El enlace predominante en el hierro es el metálico. Su punto de fusión y 
su conductividad son elevadas. 
• Oxígeno. Dos átomos de oxígeno se unen mediante el enlace covalente 
para dar la molécula O2. A su vez, las moléculas de O2 son apolares, de 
Elemento Grupo Periodo Tipo elemento 
Metal / No 
metal 
A II A (Alcalinotérreo) 5º Representativo Metal 
B VII A (Halógeno) 4º Representativo No metal 
C VIII A ó 0 (Gas Noble) 3º Representativo 
Inerte 
(No metal ) 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA II 107 SEPTIEMBRE 2007 
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manera que las fuerzas entre ellas son fuerzas Van der Waals tipo 
London. 
- El punto de fusión del oxígeno es bajo, 
- Su conductividad eléctrica es baja, ya que en el enlace covalente los 
electrones son compartidos. 
• NaCl. La diferencia de electronegatividad entre el sodio y el cloro es 
suficiente para que el sodio ceda un electrón al átomo de cloro para 
formar los iones Na+ y Cl- que se unen mediante el enlace iónico. 
- El punto de fusión del NaCl es elevado, 
- La conductividad eléctrica del NaCl disuelto o fundido es elevada, y 
baja en estado sólido. 
• El argón se une mediante fuerzas Van der Waals. Por lo tanto, su punto 
de fusión y su conductividad eléctrica son bajas. 
 
 
 
2.-a) Describir el objetivo de realizar un pretratamiento en metalurgia, así 
como los métodos más habituales. 
b) Explicar el proceso de obtención del hierro en un alto horno. 
c) Describir la diferencia entre dureza temporal y permanente, y los 
métodos para reducirla. 
 
 
Resolución 
 
a) La industria metalúrgica comprende el conjunto de procesos y 
actividades que partiendo del mineral original que contiene el metal, lo 
transforman en los productos para su comercialización y uso. Dentro de 
estas etapas, el pretratamiento consiste en transformar los compuestos 
metálicos en otros cuya posterior reducción sea más sencilla, normalmente 
en óxidos metálicos. Los dos métodos más empleados son: 
• Calcinación, mediante el calentamiento de los carbonatos o hidróxidos 
metálicos. Por ejemplo: 
 
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) 
Mg(OH)2(s) → MgO(s) + H2O(g) 
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CAPÍTULO 2 
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• Tostación, mediante el calentamiento de los sulfuros metálicos en 
presencia de oxígeno. Por ejemplo: 
 
2 ZnS(s) + 3 O2(g) → 2 ZnO(s) + 2 SO2(g) 
 
b) El hierro se encuentra en la naturaleza oxidado, como ion ferroso Fe2+, o 
ion férrico Fe3+, formando parte de óxidos o sales. El hierro se obtiene en 
los altos hornos, donde se utilizan mineral de hierro, coque y piedra caliza 
como materias primas, que se introducen por la parte superior del horno. 
Por la parte inferior del horno se introduce aire caliente, que asciende 
reaccionando con la carga sólida descendente. Las reacciones que se dan 
son las siguientes: 
1) Formación del monóxido de carbono en la parte inferior del horno. El 
aire caliente ascendente reacciona con el carbono que contiene el coque, 
para dar dióxido de carbono, que al entrar en contacto con el carbono que 
contiene el coque se reduce para producir monóxido de carbono: 
 
C(s) + O2 (g) → CO2 (g) 
CO2 (g) + C(s) → 2 CO(g) 
Reacción global: 2 C (s) + O2 (g) → 2 CO (g) 
 
2) Reducción de los óxidos de hierro en la parte media del horno, con el 
monóxido de carbono que asciende debido al calor desprendido en la 
reacción anterior: 
 
3 Fe2O3(s) + CO(g) → 2 Fe3O4(s) + CO2(g) 
Fe3O4(s) + CO(g) → 3 FeO(s) + CO2(g) 
FeO(s) + CO(g) → Fe(l) + CO2(g) 
 
Tras estas reacciones de reducción que ocurren a una temperatura de entre 
400 y 700 ºC, se obtiene hierro fundido en la parte inferior del alto horno. 
3) Eliminación de las impurezas en la parte inferior del horno. La mayor 
parte de las impurezas que contiene el hierro obtenido, se eliminan 
mediante la adición de piedra caliza, que se descompone a las elevadas 
temperaturas del alto horno: