1. Universidad Técnica de Esmeraldas “Luis Vargas Torres”
Carrera: Pedagogía de las Ciencias E. de la Q y la B
3ro Semestre
Asignatura: Química Inorgánica ll y Laboratorio
Estudiante: Arroyo Corozo Jenniffer Leonela
Docente: Ing. Andrea Cortés. MSc.
Periodo académico: 2S – 2021
Los compuestos del germanio, estaño y plomo
Debe incluir reaccionen y ejemplos.
2. Historia del germanio
Las propiedades del germanio (del latín Germania, Alemania) fueron predichas
en 1871 por Mendeleyev en función de su posición en la tabla periódica, elemento al que
llamó eka-silicio. El alemán Clemens Winkler demostró en 1886 la existencia de este
elemento, descubrimiento que sirvió para confirmar la validez de la tabla periódica, habida
cuenta de las similitudes entre las propiedades predichas y las observadas:
3. Propiedad Ekasilicio Germanio
(Predichas, 1871) (Observadas, 1886)
Masa atómica 72 72,59
Densidad (g/cm³) 5,5 5,35
Calor específico (kJ/kg·C) 0,31 0,32
Punto de fusión (°C) alto 960
Fórmula del óxido RO2 GeO2
Fórmula del cloruro RCl4 GeCl4
Densidad del óxido (g/cm³) 4,7 4,7
Punto de ebullición del
cloruro (°C)
100 86
Color gris gris
4. A mediados de 1885, en una mina cerca de
Freiberg, Sajonia, se descubrió un nuevo mineral
al que se denominó argyrodita por su alto
contenido de plata. El químico Clemens Winkler
analizó este nuevo mineral, que resultó ser una
combinación de plata, azufre y un nuevo
elemento. Winkler pudo aislar el nuevo elemento
en 1886 y lo encontró similar al antimonio.
Inicialmente consideró que el nuevo elemento
era eka-antimonio, pero pronto se convenció de
que era eka-silicio. Antes de que Winkler
publicara sus resultados sobre el nuevo elemento,
decidió que llamaría a su elemento neptunio, ya
que el reciente descubrimiento del planeta
Neptuno en 1846 había sido precedido de manera
similar por predicciones matemáticas de su
existencia.
5. Definición
El germanio es un elemento químico (Ge) con el número atómico 32 de la tabla periódica. Es decir,
tiene 32 protones en su núcleo. Fue descubierto en 1886 por el químico alemán, Clemens Alexander
Winkler (1838-1904).
El Germanio se distribuye en la corteza terrestre con una proporción de 6,7 ppm o partes por millón.
Es habitual verlo en forma de sulfuros o en minerales del Plomo, Cobre y Zinc en algunas zonas de
Europa y Norteamérica. Se distingue por ser un metal semiconductor con distintas aplicaciones en la
industria.
El germanio se encuentra más comúnmente en la naturaleza como un contaminante de diversos
minerales y es obtenido de los residuos de cadmio remanentes del procesado de los minerales de zinc.
6. Características del Germanio
Elemento químico, metálico, gris plata, quebradizo, símbolo Ge, número atómico 32, peso atómico
72.59, punto de fusión 937.4ºC (1719ºF) y punto de ebullición 2830ºC (5130ºF), con propiedades
entre el silicio y estaño.
Estado de oxidación: +4
Punto de fusión (ºC): 937,4
Punto de ebullición (ºC): 2830
Primer potencial de ionización (eV): 8,16
Es un semimetal, de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a
temperaturas ordinarias. Presenta la misma estructura cristalina que el diamante y resiste
a los ácidos y álcalis.
7. Usos
Anteriormente, fue utilizado principalmente
en la fabricación de transistores y otros
elementos electrónicos. Y actualmente su
principal aplicación está en la industria de la
fibra óptica, dispositivos ópticos de infrarrojos
y en la fabricación de paneles solares.
Ventajas
* Mayor número atómico.
* El germanio tiene una energía promedio
más baja necesaria para crear un par de
electrones, que es 3.6 eV para silicio y 2.9
eV para germanio.
* Muy buena resolución energética .
• Los cristales grandes .
8. Desventajas
* Enfriamiento . Para lograr la máxima
eficiencia, los detectores deben funcionar a
temperaturas muy bajas de nitrógeno líquido
(-196 ° C), porque a temperaturas ambiente el
ruido causado por la excitación térmica es
muy alto.
* Precio . La desventaja es que los detectores
de germanio son mucho más caros que
las cámaras de ionización o los contadores de
centelleo
Beneficios
* Prevenir el envejecimiento prematuro.
* Combatir el nocivo efecto de los radicales libres
en la piel.
* Eliminar el aspecto de cansancio o fatiga cutánea.
* Difuminar las arrugas y líneas de expresión.
9. REACCIONES QUÍMICAS
Efectos de la exposición a corto plazo: La sustancia irrita los ojos, la piel y el tracto
respiratorio. La sustancia puede tener efectos en la sangre, resultando en lesiones de
las células sanguíneas. La exposición puede resultar en la muerte.
Estado de oxidación: +4
Punto de fusión (ºC): 937,4
Punto de ebullición (ºC): 2830
Primer potencial de ionización (eV): 8,16
Ejemplo:
Elemento químico, metálico, gris plata, quebradizo, símbolo Ge, número atómico 32,
peso atómico 72.59, punto de fusión 937.4ºC (1719ºF) y punto de ebullición 2830ºC
(5130ºF), con propiedades entre el silicio y estaño.
10. HISTORIA DEL ESTAÑO
El uso del estaño comenzó en el Cercano Oriente y los Balcanes alrededor del 2000 a.C.,
utilizándose en aleación con el cobre para producir un nuevo material, el bronce, dando
así origen a la denominada Edad de Bronce. La importancia de la nueva aleación, con la
que se fabricaban armas y herramientas más eficaces que las de piedra o de hueso
habidas hasta entonces, originó durante toda la Antigüedad un intenso comercio a largas
distancias con las zonas donde existían yacimientos de estaño.
11. Características
Es un metal plateado, maleable, que no se oxida
fácilmente con el aire y es resistente a la corrosión.
Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para
recubrir otros metales protegiéndolos de la
corrosión.
Definición
El estaño es un metal blando, blanco-
plateado, que no se disuelve en agua.
El estaño metálico se usa para revestir latas
de alimentos, bebidas y aerosoles. Está
presente en latón, bronce, peltre y en algunos
materiales para soldar.
12. Usos
Los compuestos de estaño se usan para
fungicidas, tintes, dentífricos y pigmentos.
Recubrimiento de acero. Industria
alimenticia: Se usa como protector del cobre,
del hierro y de diversos metales usados en la
fabricación de latas de conserva.
Ventajas
Se usa como protector del hierro, del acero y de
diversos metales usados en la fabricación de latas
de conserva. También se usa para disminuir la
fragilidad del vidrio. Los compuestos de estaño se
usan para fungicidas, tintes, dentífricos y
pigmentos. Se usa para realizar bronce, aleación
de estaño y cobre.
13. Desventajas
El estaño metálico no es muy tóxico debido a
que es pobremente absorbido en el tracto
gastrointestinal. Los estudios de seres
humanos y animales han demostrado que la
ingestión de grandes cantidades de
compuestos inorgánicos de estaño puede
producir dolores de estómago, anemia, y
alteraciones del hígado y los riñones.
Perjuicio
El estaño metálico no es muy tóxico debido
a que es pobremente absorbido en el tracto
gastrointestinal. Los estudios de seres
humanos y animales han demostrado que la
ingestión de grandes cantidades de
compuestos inorgánicos de estaño puede
producir dolores de estómago, anemia, y
alteraciones del hígado y los riñones.
14. Reacciones Químicas
El estaño, además de ser mezclado con el
cobre para producir bronce, es combinado
con el plomo, niobio, zirconio, entre otros,
para generar aleaciones. El peltre es otra
aleación del estaño y el cobre, que se
diferencia del bronce por la alta composición
del estaño (85-90%) y la presencia de
antimonio y plomo.
Ejemplo:
Se utiliza por ello en muchas aleaciones y para
recubrir otros metales. Se obtiene del mineral
llamado casiterita, en donde se presenta como
óxido (óxido de estaño o dióxido de estaño).
El estaño es un elemento natural en la corteza
terrestre. Es un metal blando, blanco-plateado que
no se disuelve en agua. Está presente en latón,
bronce, peltre y en algunos materiales para soldar.
El estaño metálico se usa para revestir latas de
alimentos, bebidas y aerosoles.
15. Se han encontrado en Asia Menor cuentas de plomo metálico que datan de 7000-6500 a. C. y que
pueden representar el primer ejemplo de fundición de metales. En ese momento, el plomo tenía pocas
aplicaciones (si las tenía) debido a su blandura y a su apariencia opaca. La razón principal de la
difusión de la producción de plomo fue su asociación con la plata, que se puede obtener quemando
galena (un mineral de plomo común). Los antiguos egipcios fueron los primeros en usar minerales de
plomo en cosméticos, una aplicación que se extendió a la antigua Grecia y más allá; los egipcios
también los usaron para plomadas en redes de pesca, en esmaltes, vidrios y ornamentos. Varias
civilizaciones de la Creciente Fértil utilizaron el plomo como material de soporte de escritura, como
moneda y como material de construcción. El plomo se usó en la corte real de la Antigua
China como estimulante, como moneda, y como anticonceptivo; la civilización del valle del Indo y
los mesoamericanos lo usaron para hacer amuletos; y los pueblos de África oriental y meridional
utilizaron plomo en el trefilado.
Historia del Plomo
16. Características
Los compuestos de plomo más utilizados en
la industria son los óxidos de plomo,
el tetraetilo de plomo y los silicatos de plomo.
El plomo forma aleaciones con muchos
metales, y, en general, se emplea en esta forma
en la mayor parte de sus aplicaciones. Es un
metal pesado y tóxico, y la intoxicación por
plomo se denomina como saturnismo o
plumbosis.
Isótopos del plomo
El plomo está constituido por muchos isótopos,
siendo estables cuatro de
ellos: 204Pb, 206Pb, 207Pb, y 208Pb.
Al 204Pb se le conoce como plomo primordial, y
el 206Pb, 207Pb y 208Pb se forman por la
desintegración radioactiva de dos isótopos
del uranio (235U y 238U) y un isótopo
del torio (232Th).
El 210Pb es radioactivo y un precursor del 210Po
en la serie de decaimiento del 238U.
La concentración de 210Pb en fumadores es el
doble que la concentración en no fumadores.
Esta diferencia se atribuye a la inhalación
de 210Pb en el humo del tabaco.
17. Usos
El plomo y las aleaciones de plomo son
componentes comunes de cañerías,
baterías, pesas, proyectiles y municiones,
revestimientos de cables y láminas usadas
para protegernos de la radiación. El
principal uso del plomo es en baterías
para automóviles y otros vehículos.
Ventajas
Se usa el isótopo radiactivo de plomo-212 para
comprobar que los procesos de disolución y de
precipitación se producen a la misma velocidad.
...Prácticamente la mitad de la producción
de plomo se destina a la fabricación de baterías. En
algunos usos como aditivo para la gasolina y
pigmento para tintas y pinturas está siendo
reemplazado por su carácter venenoso y
contaminante. En otros como tuberías, tipos de
imprenta y recubrimientos de cables está siendo
sustituido por otros materiales de mejores
cualidades. No obstante se utiliza profusamente en
revestimientos y enseres contra las radiaciones,
para soldadura (aleado con Sn), en la
insonorización de edificios, en la fabricación de
perdigones(aleado con As), etc. Sus compuestos
tienen también múltiples aplicaciones en la
industria del vidrio como aditivo y colorante, en
electrónica para tubos de televisión, en tintes,
barnices, pinturas anticorrosivas (minio), como
estabilizantes en la industria de los plásticos, en
algunos insecticidas, etc.
18. Reacciones Químicas
Es relativamente resistente al ataque de ácido
sulfúrico y ácido clorhídrico, pero se disuelve con
lentitud en ácido nítrico. Posee un comportamiento
anfótero, es decir, reacciona con ácidos, formando
sales ácidas, pero también con bases, formando
sales metálicas y óxidos.
Ejemplos:
Es un elemento anfótero, es decir, que
puede reaccionar con ácidos y bases. En contacto
con el oxígeno del aire se recubre de una capa de
óxido. Reacciona con ácido nítrico (HNO3) y forma
el nitrato correspondiente, que es soluble en agua.
Desventajas
Hoy por hoy la mayor fuente
de plomo es la atmósfera, aunque su
contenido está disminuyendo gracias
a la prohibición de utilizar gasolina
con plomo. El plomo puede entrar en
el agua potable a través de la
corrosión de las tuberías. Esto es más
común que ocurra cuando el agua es
ligeramente ácida. Esta es la razón
por la que los sistemas de tratamiento
de aguas públicas ajustan el pH del
agua potable. El plomo no cumple
ninguna función esencial en el cuerpo
humano; este puede principalmente
hacer daño después de ser ingerido
en la comida, o a través del aire o el
agua.
19. Bibliografías:
Garritz, Andoni (1998). Química. Pearson Educación. p. 856. ISBN 978-9-68444-318-
↑ Parry, Robert W. (1973). Química: fundamentos experimentales. Reverte.
p. 703. ISBN 978-8-42917-466-3.
Le Coureur, Penny; Burreson, Jay (2004). Napoleon's Buttons: 17 molecules that changed
history. New York: Penguin Group, USA.
↑ Öhrström, Lars (2013). The Last Alchemist in Paris. Oxford: Oxford University
Press. ISBN 978-0-19-966109-1.
Richard B. Holtzman - Frank H. Ilcewicz (9/09/1966). «Lead-210 and Polonium-210 in
Tissues of Cigarette Smokers». Science (en inglés). Consultado el 25 de marzo de 2022.
