sábado, 21 de noviembre de 2015

Química inorgánica

Agua regia

El agua regia (del latín aqua regia, "agua real") es una solución altamente corrosiva y fumante, de color amarillo, formada por la mezcla de ácido nítrico concentrado y ácido clorhídrico concentrado en la proporción de una a tres partes en volumen.1
Es una de las pocas mezclas capaces de disolver el oro, el platino y el resto de los metales. Fue llamada de esa forma porque puede disolver aquellos llamados metales regios, reales, o metales nobles. Es utilizada en el aguafuerte y algunos procedimientosanalíticos. El agua regia no es muy estable, por lo que debe ser preparada justo antes de ser utilizada.

Coordinación y desplazamiento del equilibrio

Aunque el agua regia disuelve dichos metales y los modela de una forma indescriptible, ninguno de sus ácidos constituyentes puede hacerlo por sí solo. El ácido nítrico, es un potente oxidante, que puede disolver una cantidad minúscula (prácticamente indetectable) de oro, formando iones de oro. El ácido clorhídrico, por su parte, proporciona iones cloruro, que coordina a los iones de oro, sacando el oro de la disolución. Esto permite que siga oxidándose el oro, por lo que el oro acaba disolviéndose.
El agua regia es un disolvente poderoso debido al efecto combinado de los iones H+, NO3-, y Cl- en disolución ( La oxidación se favorece por la capacidad complejante del ion Cl-2 ) . Los tres iones reaccionan con los átomos del oro, por ejemplo, para formar agua, dióxido de nitrógeno y el ion complejo estable tetracloruro aurico (AuCl4-), que permanece en disolución.1
Au(s) + 3HNO3(ac) + 4HCl(ac) ——> HAuCl4(ac)+ 3H2O(l) + 3NO2(g)2

Historia

El alquimista Jabir Ibn Hayyan.
El ácido clorhídrico fue descubierto alrededor del año 800 por el alquimista persa Jabir ibn Hayyan (Geber), por la mezcla de la sal común con vitriolo (ácido sulfúrico). La invención de Jabir, que logró disolver el oro en agua regia, contribuyó al esfuerzo de los primeros alquimistas en su búsqueda de la piedra filosofal.
El alquimista alemán Andreas Libau (1549-1616) más conocido por el nombre latinizado de Libavius, publicó Alquimia en 1597 en el cual, aparte de describir los logros medievales en alquimia, describe por primera vez la elaboración del agua regia.
Cuando Alemania invadió Dinamarca durante la Segunda Guerra Mundial, el químico húngaro George de Hevesy disolvió las medallas de los premios Nobel de Max von Laue y James Franck en agua regia, para así evitar que los nazis las robaran. Colocó esta solución en una estantería de su laboratorio en el Instituto Niels Bohr. Después de la Segunda Guerra Mundial, volvió al laboratorio y precipitó el oro para sacarlo de la mezcla. El oro fue devuelto a la Real Academia de las Ciencias de Suecia y la Fundación Nobel entregó nuevas medallas a Von Laue y a Franck.

Coordinación y desplazamiento del equilibrio

Aunque el agua regia disuelve dichos metales y los modela de una forma indescriptible, ninguno de sus ácidos constituyentes puede hacerlo por sí solo. El ácido nítrico, es un potente oxidante, que puede disolver una cantidad minúscula (prácticamente indetectable) de oro, formando iones de oro. El ácido clorhídrico, por su parte, proporciona iones cloruro, que coordina a los iones de oro, sacando el oro de la disolución. Esto permite que siga oxidándose el oro, por lo que el oro acaba disolviéndose.
El agua regia es un disolvente poderoso debido al efecto combinado de los iones H+, NO3-, y Cl- en disolución ( La oxidación se favorece por la capacidad complejante del ion Cl-2 ) . Los tres iones reaccionan con los átomos del oro, por ejemplo, para formar agua, dióxido de nitrógeno y el ion complejo estable tetracloruro aurico (AuCl4-), que permanece en disolución.1
Au(s) + 3HNO3(ac) + 4HCl(ac) ——> HAuCl4(ac)+ 3H2O(l) + 3NO2(g)2

Historia

El alquimista Jabir Ibn Hayyan.
El ácido clorhídrico fue descubierto alrededor del año 800 por el alquimista persa Jabir ibn Hayyan (Geber), por la mezcla de la sal común con vitriolo (ácido sulfúrico). La invención de Jabir, que logró disolver el oro en agua regia, contribuyó al esfuerzo de los primeros alquimistas en su búsqueda de la piedra filosofal.
El alquimista alemán Andreas Libau (1549-1616) más conocido por el nombre latinizado de Libavius, publicó Alquimia en 1597 en el cual, aparte de describir los logros medievales en alquimia, describe por primera vez la elaboración del agua regia.
Cuando Alemania invadió Dinamarca durante la Segunda Guerra Mundial, el químico húngaro George de Hevesy disolvió las medallas de los premios Nobel de Max von Laue y James Franck en agua regia, para así evitar que los nazis las robaran. Colocó esta solución en una estantería de su laboratorio en el Instituto Niels Bohr. Después de la Segunda Guerra Mundial, volvió al laboratorio y precipitó el oro para sacarlo de la mezcla. El oro fue devuelto a la Real Academia de las Ciencias de Suecia y la Fundación Nobel entregó nuevas medallas a Von Laue y a Franck.

El Agua regia o Aguafuerte es una solución altamentecorrosiva y fumante, de color amarillo, formada por la mezcla de ácido nítrico concentrado y ácido clorhídrico concentrado generalmente en la proporción de una en tres.

Es uno de los pocos reactivos que son capaces dedisolver el oro, el platino y el resto de los metales. Fue llamada de esa forma porque puede disolver aquellos llamados metales regios, reales, o metales nobles. Es utilizada en el aguafuerte y algunos procedimientos analíticos. El agua regia no es muy estable, por lo que debe ser preparada justo antes de ser utilizada.

Aunque el agua regia disuelve dichos metales, ninguno de sus ácidos constituyentes puede hacerlo por sí solo. El ácido nítrico, es un potente oxidante, que puede disolver una cantidad minúscula (prácticamente indetectable) de oro, formando iones de oro. El ácido clorhídrico, por su parte, proporciona iones cloruro, que reaccionan con los iones de oro, sacando el oro de la disolución. Esto permite que siga oxidándose el oro, por lo que el oro acaba disolviéndose.

El agua regia es un disolvente poderoso debido al efecto combinado de los iones H+, NO3-, y Cl- en disolución. Los tres iones reaccionan con los átomos del oro, por ejemplo, para formar agua, óxido nítrico o monóxido de nitrógeno (NO) y el ion estable AuCl-4, que permanece en disolución.





Anfíbol

Los anfíboles son un conjunto de minerales de la clase de los silicatos, grupo inosilicatos. El nombre de anfíbol deriva del griego αμφιβολος - amphibolos, que significa ambiguo, en alusión a las variedades cambiantes, en composición y apariencia, que presentan estos minerales.

Estructura química

Químicamente son metasilicatos de calciomagnesio y hierro. La unidad estructural fundamental de los anfíboles es el tetraedro de silicio y oxígeno (SiO4) enlazado en forma de largas cadenas dobles. La fórmula química de cada mineral anfíbol es el resultado de sustituciones metálicas en la doble cadena: RSi4O11.

Características

Los minerales más comunes en las rocas metamórficas y plutónicas básicas son las hornblendas y la actinolita. Son los minerales fundamentales de las rocas magmáticas, y un componente esencial de la anfibolita. Tienen color negro o verde oscuro y su aspecto es vítreo o lechoso.

Minerales anfíboles

Se distinguen multitud de especies y variedades, algunas de las más importantes podemos agruparlas en cuatro subgrupos:

Clinoanfíboles de Mg-Mn-Fe-Li

Nombre del mineralfórmula química
ClinoferroholmquistitaLi2[(Fe2+)3Al2]Si8O22(OH,F)2
Cummingtonita o AntholitaMg7Si8O22(OH)2
Grunerita(Fe2+)7Si8O22(OH)2
Manganocummingtonita o Tirodita()Mn2Mg5Si8O22(OH)2
Manganogrunerita()Mn2(Fe2+)5Si8O22(OH)2

Clinoanfíboles de Calcio

Nombre del mineralfórmula química
ActinolitaCa2(Mg,Fe2+)5Si8O22(OH)2
Barroisita()NaCa[Mg3(Al,Fe3+)2](Si7Al)O22(OH)2
CannilloitaCaCa2(Mg4Al)(Si5Al3)O22(OH)2
EdenitaNaCa2Mg5(Si7Al)O22(OH)2
Ferroactinolita()Ca2(Fe2+)5Si8O22(OH)2
FerroedenitaNaCa2(Fe2+)5(Si7Al)O22(OH)2
FerritschermakitaCa2[Mg3(Fe3+)2](Si6Al2)O22(OH)2
Ferrobarroisita()NaCa[(Fe2+)3AlFe3+](Si7Al)O22(OH)2
Ferrohornblenda()Ca2[(Fe2+)4Al](Si7Al)O22(OH)2
FerrokaersutitaNaCa2[(Fe2+)4Ti4+](Si6Al2)O23(OH)
FerropargasitaNaCa2[(Fe2+)4Al](Si6Al2)O22(OH)2
FerrorichteritaNa2Ca(Fe2+)5Si8O22(OH)2
Ferrotschermakita()Ca2[(Fe2+)3AlFe3+](Si6Al2)O22(OH)2
Ferrowinchita()NaCa[(Fe2+)4Al]Si8O22(OH)2
FluorocannilloitaCaCa2(Mg4Al)(Si5Al3)8O22F2
FluoroedenitaNaCa2Mg5(Si7Al)O22F2
FluoropotasicrichteritaKNaCaMg5Si8O22F2
HastingsitaNaCa2[(Fe2+)4Fe3+](Si6Al2)O22(OH)2
KaersutitaNaCa2(Mg4Rd Ti4+)(Si6Al2)O23(OH)
CatoforitaNa2Ca[(Fe2+)4Al](Si7Al)O22(OH)2
Magnesiohastingsita o TibergitaNaCa2(Mg4Fe3+)(Si6Al2)O22(OH)2
Magnesiohornblenda()Ca2[Mg4(Al,Fe3+)](Si7Al)O22(OH)2
MagnesiokatophoritaNaNaCa(Mg4Al)(Si7Al)O22(OH)2
MagnesiosadanagaitaNaCa2[Mg3(Fe3+,Al)2](Si5Al3)O22(OH)2
MagnesiotaramitaNaNaCa(Mg3AlFe3+)(Si6Al2)O22(OH)2
PargasitaNaCa2(Mg4Al)(Si6Al2)O22(OH)2
Parvo-manganotremolita()(CaMn)Mg5Si8O22(OH)2
Potasico-FerrisadanagaitaKCa2[(Fe2+)3(Fe3+)2](Si5Al3)O22(OH)2
PotassicpargasitaKCa2(Mg4Al)(Si6Al2)O22(OH)2
Richterita o IsabellitaNa(CaNa)Mg5Si8O22(OH)2
TaramitaNa2Ca(Fe2+)3AlFe3+(Si6Al2)O22(OH)2
Tremolita, Calamita, Peponita o Sebesita()Ca2Mg5Si8O22(OH)2
TschermakitaCa2(Mg3AlFe3+)(Si6Al2)O22(OH)2
Eckrita o Winchita()NaCa[Mg4Al]Si8O22(OH)2

Clinoanfíboles de Sodio

Nombre del mineralfórmula química
AluminotaramitaNa2Ca(Fe2+)3Al2(Si6Al2)O22(OH)2
IMA2007-015K(Ca,Na)(Fe2+3Al2)((OH)2-Si6Al2O22)

Ortoanfíboles de Mg-Fe-Mn-Li

Nombre del mineralfórmula química
Antofilita()Mg7Si8O22(OH)2
Ferroantofilita()(Fe2+)7Si8O22(OH)2
Ferrogedrita()(Fe2+)5Al2(Si6Al2)O22(OH)2
Gedrita o Bidalotita()Mg5Al2(Si6Al2)O22(OH)2
HolmquistitaLi2(Mg3Al2)Si8O22(OH)2
Protoferro-antofilita(Fe2+)7Si8O22(OH)2
Protomangano-ferro-antofilita(Mn2+)2(Fe2+)5Si8O22(OH)2
Sódico-ferro-antofilitaNa(Fe2+)7(Si7Al)O22(OH)2
Sódico-ferro-gedritaNa(Fe2+)5Al2(Si5Al3)O22(OH)2
SodicantofilitaNaMg7(Si7Al)O22(OH)2
SodicgedritaNaMg6Al(Si6Al2)O22(OH)2





ANFÍBOLES

Los anfíboles constituyen un complejo y variado grupo de minerales con fórmula general AB2CVI5TIV8O22Xque permite la entrada de multitud de cationes en las distintas posiciones (Na, K, Ca, Fe, Mg, Mn, Li, Ti, etc.). En términos amplios, existen anfíboles ferromagnesianos, cálcicos, sodico-cálcicos y alcalinos. Los anfíboles ferromagnesianos son sólo de origen metamórfico. Todos los anfíboles incorporan cierta cantidad de agua, por lo que se forman a partir de magmas relativamente hidratados. Entre los términos más frecuentes en rocas ígneas está la hornblenda (anfíbol cálcico). Como características distintivas destacan dos planos de exfoliación en secciones basales cruzándose aproximadamente a 60-120º, colores verdes y marrones más frecuentemente, pleocroismo, birrefringencia en colores intensos y extinción oblicua de bajo ángulo.
2117 Hornblenda 1= (huertas)2117 Hornblenda 1x (huertas)
Imágenes con nícoles paralelos (izquierda) y cruzados (derecha) de varios fenocristales de anfíbol de tipo hornblenda. En la parte central-superior hay un gran fenocristal idiomorfo con un hábito típico de las secciones basales: hexágonos más o menos achatados y las dos familias de planos de exfoliación bien desarrolladas (cortándose a 60-120º). Cabe destacar la presencia de una textura perlítica en la matriz vítrea de la roca, así como la abundancia de fenocristales de plagioclasa (el resto de félsicos). La roca es una andesita.
2118 Kaersut 1a (mía)2118 Kaersut 1b (mía)
Imágenes con nícoles paralelos (izquierda) y cruzados (derecha) de un anfíbol cálcico en una roca plutónica. Se trata de una kaersutita (anfíbol cálcico rico en titanio) dentro de una hornblendita (roca máfica rica en anfíbol, plagioclasa y clinopiroxeno). Destacan los planos de exfoliación a 60-120º, el color marrón que se conserva con nícoles cruzados, así como la presencia de cristales subidiomorfos alterados de plagioclasa.
2117 Anf azul 1a (mía)2117 Anf azul 1b (mía)
Imágenes con nícoles paralelos (izquierda) y cruzados (derecha) de varios cristales de un anfíbol más raro en rocas ígneas: la riebeckita. Este es un anfíbol sódico muchas veces interpretado como formado durante eventos hidrotermales. Se caracteriza por un color azulado-violeta. En la imagen de nícoles paralelos se puede apreciar el efecto del pleocroismo, de tal manera que unos cristales presentan un tono azul más páliso y otros mucho más oscuro.

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