Estructura de la Tierra y sus Componentes
Corteza – Manto superior – Zona de transición – Manto interior – Núcleo externo – Núcleo interno
Componentes Principales
- Núcleo: Níquel y hierro.
- Manto: Silicio, hierro y magnesio.
- Corteza: Silicio y magnesio.
Tipos de Rocas
- Ígneas: Formadas a alta temperatura por enfriamiento de materiales derretidos (ej: piedra pómez).
- Sedimentarias: Formadas en fondos de lagos y mares por presión y acumulación de componentes (ej: caliza y yeso).
- Metamórficas: Rocas sedimentarias e ígneas transformadas por temperatura, factores químicos y humedad (ej: pizarra y mármol).
Horizontes del Suelo
- A: Materia orgánica y humus.
- B: Minerales y sustancias orgánicas.
- C: Desprendimiento de la roca madre.
- F o D: Roca madre.
Clasificación de los Suelos
- Rocosos: Sin horizontes A y B, muy secos.
- Arenosos: Permeables, secos.
- Arcillosos: Retienen humedad, pegajosos.
- Orgánicos: Permeables, fértiles y esponjosos.
Suelo Cultivable
- Arcilla y limo: Retienen humedad y airean, pero en exceso se vuelven pegajosos.
- Arena y grava: Airean, pero en poca cantidad son secos.
- Nitrógeno, fósforo y potasio: Minerales que aportan fertilidad.
Alteraciones del Suelo
Cualquier cambio en su composición natural:
- Explotaciones forestales: Aumentan las tierras estériles.
Conservación del Suelo
- Plaguicidas: Uso controlado (ej: Diclorodifeniltricloroetano).
- Fertilizantes: Naturales (guano, estiércol) y artificiales (fósforo, nitrógeno y potasio). El uso excesivo puede causar eutrofización.
Minerales: Clasificación y Propiedades
Tipos de Minerales
- Primarios: En depósitos.
- Secundarios: Primarios transformados químicamente.
- Cristalinos: Celda unidad ordenada.
- Amorfos: Celda unidad desordenada.
Celdas Unidad
- Pirita: Cúbico.
- Casiterita: Tetragonal.
- Siderita: Trigonal.
- Berilio: Hexagonal.
- Azufre: Rómbico.
- Yeso: Monoclínico.
- Axinita: Triclínica.
Propiedades Físicas de los Minerales
- Dureza: Resistencia a ser rayado.
- Fractura: Forma en que se parte.
- Exfoliación: Forma de la trizadura, no de la fractura.
Escala de Mohs
Muy Blandos
- 1: Talco
- 2: Yeso
Blandos
- 3: Calcita
- 4: Fluorita
- 5: Apatito
- 6: Ortosa
Duros
- 7: Cuarzo
- 8: Topacio
- 9: Corindón
Muy Duros
- 10: Diamante
1, 2: Se rayan con la uña.
3, 4, 5: Se rayan con cuchillo.
6, 7, 8, 9: Rayan a los anteriores.
10: Muy duro, ralla a todos los demás (diamante).
Regiones Mineras y Procesos de Extracción
Regiones Mineras
- I: Cobre
- II: Cobre y molibdeno
- III: Cobre y molibdeno
- IV: Cobre y molibdeno
- Metro: Cobre y molibdeno
- VI: Cobre y molibdeno
- XI: Cobre
Mineras
- Estatales: Codelco (Norte, Salvador, Ventanas, Andina y El Teniente).
- Privadas: La Escondida, Diputada y Candelaria, Mantos Blancos y Doña Inés de Collahuasi.
Conceptos Clave
- Mena: Contenido apto para ser comercializado.
- Ley mineral: Porcentaje de mineral apto para ser comercializado.
Procesamiento de Mineral Oxidado
- Molienda: Trituración.
- Lixiviación: Aplicación de ácido sulfúrico (H2SO4) para obtener CuSO4.
- Extracción: Uso de solventes para capturar iones Cu2+ y eliminar hierro, aluminio y molibdenita.
- Electroobtención: Electrólisis con ánodo de plomo y cátodo de cobre para obtener láminas de cobre con 99.98% de pureza.
Procesamiento de Mineral Sulfurado
- Molienda: Trituración.
- Flotación: Uso de sustancias burbujeantes para separar el cobre de la molibdenita.
- Filtración y secado: Reducción del contenido de agua al 5%.
- Fundición: Obtención de cobre Blister con 99.5% de pureza.
- Refinación a fuego: Obtención de cobre RAF con 99.9% de pureza.
- Refinación electrolítica: Electrólisis para obtener cobre con 99.99% de pureza.
Propiedades del Cobre
Físicas
- Rojo brillante, dúctil y maleable.
- Dureza de 2 a 3.
- Segundo mejor conductor (la plata es el primero).
Químicas
- Se oxida lentamente.
- Resiste al agua limpia pero no al ácido nítrico.
- Submateriales: latón (Cu-Zn), bronce (Cu-Sn) y alpaca (Cu-Ni-Zn).
Materiales: Origen y Propiedades
Materia utilizada para fabricar todo, procedente de materias primas.
Tipos de Materiales
- Puros y simples: Hierro.
- Compuestos: PVC.
- Mezclas homogéneas: Bronce.
- Mezclas heterogéneas: Arena.
Origen de los Materiales
- Animal, vegetal o mineral.
- Artificial o sintético: a través de cambios físicos y químicos.
Propiedades de los Materiales
- Dureza: Resistencia al rayado.
- Elasticidad: Capacidad de deformarse y volver a su forma original.
- Tenacidad: Resistencia a ser quebrado.
- Transparencia: Capacidad de dejar pasar la luz.
- Conductividad eléctrica: Capacidad de conducir electricidad.
- Flexibilidad: Capacidad de deformarse.
- Conductividad térmica: Capacidad de conducir calor.
Clasificación de Materiales
Metales
- Físicas: Conducen calor y electricidad, son dúctiles y maleables.
- Químicas: Forman óxidos básicos y cationes.
Cerámicas
Duros, resistentes a la penetración, alto punto de fusión y malos conductores.
Poliméricos
Cadenas largas de átomos, malos conductores, duros o blandos y elásticos.
Electrónicos
Formados por no metales, no conducen a baja temperatura, usados en circuitos integrados, económicos y eficientes.
Efecto del Calor en los Materiales
- Conductividad: Depende de su estructura interior (conductor o aislante).
- Inflamabilidad: Sigue prendido al retirarlo del fuego.
- Inífugos: Se apaga al retirarlo del fuego.
Reactividad de los Metales
- Frente al agua: Sodio y potasio se incendian.
- Frente al oxígeno: Se oxidan.
- Frente a ácidos: Casi ninguno es afectado.
+ reactivos: Potasio y sodio.
– reactivos: Oro y plata.
Impacto Ambiental
Efectos de la Actividad Humana
- Aplicación de Pesticidas: Contaminación de agua y suelo, desequilibrios en ecosistemas terrestres y acuáticos.
- Contaminantes de la Minería: Contaminación atmosférica por la eliminación de azufre en la fundición.
- Eliminación de Basura: Desechos tóxicos e inertes que permanecen sin alteración por mucho tiempo.
- Desechos Biodegradables: Residuos orgánicos que pueden reutilizarse como compost, rico en nitrógeno y fósforo, para abono y renovación del suelo vegetal.