**Descubrimientos y Propiedades de los Materiales: Una Exploración Química**
**Tabla Periódica y Elementos Químicos**
**¿Quién fue el artífice del descubrimiento de la tabla periódica?**
Dimitri Mendeléyev.
**Explica la formación de los elementos químicos**
Los elementos se formaron en los primeros instantes de la vida del universo, en el interior de las estrellas, en las explosiones de supernovas y en el laboratorio.
**¿Cuántos elementos existen de forma natural?**
90 elementos.
**¿Cuántos elementos son artificiales?**
26 elementos.
**¿Cuántos hay en la tabla periódica?**
118 elementos (actualmente se reconocen 118, no 116).
**Minerales y Metales**
**¿Qué metal se obtiene de los siguientes minerales?**
- Pirita –> Hierro
- Malaquita –> Cobre
- Dolomita –> Magnesio
- Cinabrio –> Mercurio
- Galena –> Plomo
**Nombra el mineral del que se obtienen los siguientes metales**
- Zinc –> Blenda
- Aluminio –> Bauxita
- Cobre –> Malaquita
- Estaño –> Casiterita
- Manganeso –> Pirolusita
**Compuestos, Materiales y sus Propiedades**
**Define compuesto químico**
Sustancia que no puede separarse en sus componentes por procedimientos físicos (filtración, decantación y destilación).
**¿Cómo se clasifican los materiales según su origen?**
Se pueden clasificar en: elemento químico, compuesto químico, mezclas de materiales y composites.
**¿Quién inventó la vulcanización y en qué consiste?**
La inventó Goodyear. Consistió en mezclar azufre con la goma de látex. El azufre hace de enlace químico entre las hebras de goma, dándole la consistencia y flexibilidad que asociamos a los neumáticos.
**Define aleación**
Se elaboran para mejorar algunas de las propiedades físicas con el objetivo de formar una sustancia adecuada a determinadas funciones.
**Enuncia las principales propiedades de los materiales**
Densidad, dureza, tenacidad, ductilidad, fragilidad, maleabilidad, compresión, tracción, torsión, flexión, elasticidad y plasticidad.
**Define composite**
Material compuesto por dos o más materiales que tienen propiedades muy diferentes.
**¿A qué llamamos mineral?**
Es inorgánico, sólido y natural, de composición química definida y con una estructura atómica interna que suele hacer que se presente cristalizado. Pueden ser compuestos o elementos.
**Aplicaciones y Procesos Químicos**
**¿Quién inventó la fotografía?**
Daguerre en 1826 (Aunque el inventor de la fotografía como tal fue Nicéphore Niépce).
**¿Qué es la electrólisis? ¿Cuál es su utilidad?**
Proceso de descomposición de compuestos químicos a través de la electricidad. Es el proceso más común de extracción de metales.
**¿Qué es el coltán? ¿A qué debe su alto valor?**
Abreviatura utilizada originalmente en África para referirse a dos minerales (Columbita y Tantalita).
**¿Qué es la silicona? ¿Cuándo se comenzó a usar?**
Son importantes como selladoras a prueba de agua, lubricantes e implantes quirúrgicos. Se comenzó a usar en 1950.
**¿A qué llamamos acero? Cita 4 propiedades típicas**
Aleación de hierro y carbono. Se trabaja fácilmente en frío, resiste al desgaste, es fácil de moldear y posee alta tenacidad.
**Polímeros y su Fabricación**
**¿A qué llamamos plasticidad?**
Propiedad de los materiales que permite que se les dé fácilmente la forma más conveniente.
**Nombra 5 plásticos**
Polipropileno, polietileno, poliacrilato, poliestireno, policloruro de vinilo.
**Describe brevemente los pasos para la fabricación del papel**
- Se mete la madera triturada en agua junto con sosa cáustica, sulfato sódico y carbonato de calcio.
- La pulpa obtenida se blanquea usando productos químicos como cloro.
- Se le añaden consolidantes, colas y productos como el caolín, que ayudan a que se conserve mejor al ataque de mohos y bacterias.
- Diversos procesos mecánicos permiten obtener las bobinas de papel.
**¿Qué propiedades tiene el polipropileno? ¿Qué usos suelen dársele?**
Es ligero, resistente, transparente, resiste elevadas temperaturas sin degradarse. Se usa como aislante de los cables eléctricos, carpetas y bisutería.
**Define maleabilidad**
La maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que este se rompa.
**¿Qué problemas ambientales presenta la fabricación de papel?**
La deforestación, la gran pérdida de agua que se necesita, la contaminación de ríos debido al uso de azufre y la energía empleada para mover las máquinas.
**Nanociencia y Nanotecnología**
**¿De qué se encarga la nanociencia?**
Del estudio de todos los aspectos científicos a tamaño nanométrico.
**Define ductilidad**
Propiedad que presentan los metales de poder permitir deformarlos en frío sin romperlos.
**¿Qué es la fibra de carbono y qué utilidad tiene?**
Hilo largo muy delgado compuesto de átomos de carbono. Los átomos se pegan entre sí formando cristales microscópicos que se sitúan unos sobre otros paralelos al eje de la fibra. Esta alineación hace que la fibra tenga una resistencia increíble para su tamaño. Varias fibras de carbono enrolladas se entrelazan para formar un tejido. Se usan como parte de los aviones, bicicletas, cañas de pescar, etc.
**Define plasticidad**
Puede malearse fácilmente sin romperse.
**¿Qué es un fullereno?**
Es una molécula formada por 60 átomos de carbono. Su estructura es muy particular, puede adoptar la forma de una pelota, puede contener dosis de determinados medicamentos en medicina y su estructura permite que la bola se rompa al contactar con determinadas sustancias presentes en las células infectadas.
**¿Qué son los nanotubos de carbono?**
También un fullereno puede adquirir forma de tubo y tener muchísimas aplicaciones. Tiene solo pocos nanómetros de diámetro, pero varios cientos de longitud, lo que permite fabricar pequeños tubos con una longitud de 18 milímetros.
**Define elasticidad**
La elasticidad permite construir objetos capaces de aguantar fuerzas grandes sin romperse.
**¿A qué llamamos nanotecnología?**
Es una ciencia aplicada que se dirige al diseño, la fabricación y la aplicación de materiales y aparatos a escala nanométrica.
**Enumera las fases de fabricación de un microchip:**
- El vapor oxida la superficie de la oblea.
- Se cubre la oblea de óxido.
- Mediante la litografía se transfiere el diseño del circuito a la oblea.
- Mediante sustancias químicas y calor se endurece la parte no expuesta.
- Los ácidos eliminan el óxido de las partes no protegidas.
- Un baño de iones rocía las áreas bañadas por los ácidos.
- Se añaden contactos metálicos mediante litografía en las últimas etapas.
**Comenta las aplicaciones de la nanotecnología en nuestra vida cotidiana**
Aplicaciones eléctricas: para batería flexible de nanotubo de carbono, para LED (sustituir las bombillas tradicionales).
Aplicaciones a la electrónica: nanochips.
Aplicaciones en medicina y farmacia: revolución de tratamientos.
**¿Qué diferencias hay entre la dureza y la tenacidad?**
La dureza es la resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado, mientras que la tenacidad es la capacidad de un material para absorber energía antes de romperse.