AQA · GCSE · Chemistry

• Tres enlaces mantienen unida la materia: iónico (electrones transferidos, iones cargados), covalente (pares de electrones compartidos) y metálico (electrones deslocalizados).
• La estructura sigue al enlace: redes iónicas gigantes, moléculas pequeñas, polímeros, redes de estructura covalente gigante y redes metálicas; cada una predice el punto de fusión y la conductividad.
• El carbono muestra todas las variantes: diamante, grafito, grafeno, fullerenos; nanopartículas (solo química) convierten el área superficial en propiedades.

Tres tipos fuertes de enlaces químicos, todos explicados por fuerzas electrostáticas:

• Iónico — un átomo metálico transfiere electrones externos a un no metal: los átomos metálicos pierden electrones para convertirse en iones positivos; los átomos no metálicos los ganan para convertirse en iones negativos; los metales de Grupos 1/2 y los no metales de Grupos 6/7 forman iones con estructuras electrónicas de gas noble. Dibuje la transferencia de electrones con diagramas de puntos y cruces; deduzca las cargas iónicas según el número de grupo (Grupo 1 → +1, Grupo 2 → +2, Grupo 6 → −2, Grupo 7 → −1).
• Covalente: los átomos no metálicos comparten pares de electrones. Conoce diagramas de puntos y cruces para H₂, Cl₂, O₂, N₂, HCl, H₂O, NH₃, CH₄, y representaciones lineales para moléculas pequeñas, unidades repetitivas de polímeros y estructuras covalentes extensas.
• Metálico: una red extensa de átomos metálicos con electrones externos deslocalizados libres para moverse a través de toda la estructura; el compartimiento de estos electrones produce un enlace metálico fuerte.

Conoce las limitaciones de los modelos: diagramas de puntos y cruces, de bola y varilla, 2D y 3D simplifican — no muestran fuerzas, tienen longitudes de enlace fijas, las estructuras extensas se dibujan como fragmentos pequeños. Deduce fórmulas empíricas a partir de modelos reticulares; fórmulas moleculares a partir de diagramas de moléculas.

Estados de la materia: sólido, líquido, gas; fusión/congelación en el punto de fusión, ebullición/condensación en el punto de ebullición. La teoría corpuscular (pequeñas esferas sólidas) explica los cambios; cuanto más fuertes son las fuerzas entre partículas, más altos son los puntos de fusión y ebullición. (HT) Límites del modelo simple: no muestra fuerzas, todas las esferas, partículas sólidas. Símbolos de estado: (s), (l), (g), (aq).

Moléculas más grandes → fuerzas intermoleculares más fuertes → puntos de fusión y ebullición más altos. Las aleaciones son más duras que los metales puros porque átomos de diferente tamaño deforman las capas, impidiendo que se deslicen.

• Diamante: estructura covalente extensa en la que cada carbono forma cuatro enlaces covalentes: muy duro, punto de fusión muy alto, no conduce.
• Grafito: cada carbono forma tres enlaces, capas de anillos hexagonales sin enlaces covalentes entre capas (blando, resbaladizo — lubricante); un electrón deslocalizado por átomo → conduce electricidad como un metal.
• Grafeno: una capa única de grafito: un átomo de espesor, resistente, conductor — electrónica y compuestos.
• Fullerenos: moléculas huecas de hexágonos de carbono (más 5- o 7-membered rings); Buckminsterfullerene C₆₀ es esférica. Nanotubos de carbono: fullerenos cilíndricos con ratios longitud-diámetro enormes: nanotecnología, electrónica, materiales.

Nanociencia = estructuras 1–100 nm (un par de cientos de átomos). Las nanopartículas son más pequeñas que partículas finas (PM2.5, 100–2500 nm), que son más pequeñas que partículas gruesas/polvo (PM10, 1 × 10⁻⁵–2.5 × 10⁻⁶ m).

Superficie : volumen: cuando el lado de un cubo disminuye 10×, la relación S:V aumenta 10×. Las nanopartículas pueden tener propiedades distintas al material a granel debido a esta alta relación — catalizadores (se requieren cantidades menores), administración de medicamentos, cosméticos, electrónica. Preocupaciones: los efectos dentro del cuerpo y en el medio ambiente no están completamente claros.

• Los tres enlaces en términos de electrones y fuerzas electrostáticas; cargas iónicas según los grupos periódicos.
• Representación punto y cruz para los ocho moléculas nombradas; limitaciones del modelo mencionadas.
• La tabla de propiedades arriba reconstruida de memoria — qué fuerzas se superan durante la fusión.
• Diamante vs grafito vs grafeno vs fullerenos, enlace a propiedad.
• (Química) Regla de factor de ⟨10⟩ para S:V; las tres bandas de tamaño de partícula y usos y preocupaciones de las nanopartículas.

• Los átomos ni se pierden ni se crean: la ecuación balanceada es un libro mayor de masa, y la conservación de masa cierra todas las cuentas.
• El mol convierte gramos en conteos de partículas; los moles convierten ecuaciones en aritmética de masas reactivas.
• Rendimiento, economía atómica, concentración (solo química) y volúmenes de gas (HT) completan el kit cuantitativo.

Conservación de la masa: no se pierden ni se crean átomos, por lo que la masa de los productos iguala la masa de los reactivos. Las ecuaciones simbólicas están balanceadas en número de átomos; conocer la diferencia entre un coeficiente ante una fórmula (número de unidades) y un subíndice dentro de ella (átomos en la unidad).

Masa formula relativa (Mr) = suma de las masas atómicas relativas indicadas en los números mostrados. En una ecuación balanceada, ΣMr de reactivos = ΣMr de productos. Porcentaje en masa de un elemento = (Ar × número de átomos ÷ Mr) × 100 %.

Cambios de masa con gases: metal + oxígeno → óxido gana masa; descomposición térmica de un carbonato pierde el CO₂ escapado — no se viola ninguna ley una vez que el gas se contabiliza.

Incertidumbre: toda medición conlleva incertidumbre; usar el rango de mediciones repetidas alrededor de la media como su estimación (y media ± rango/2 en cálculos).

El mol: la masa de un mol de una sustancia en gramos es numéricamente su Mr. Un mol contiene la constante de Avogadro de partículas — 6.02 × 10²³ — el mismo conteo de partículas declaradas (átomos, moléculas, iones) que un mol de cualquier otra sustancia.

Ecuaciones como proporciones molares: Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂ se lee "1 mol de Mg reacciona con 2 mol de HCl → 1 mol de MgCl₂ + 1 mol de H₂". Dado cualquier masa, calcule todas las demás: masa → moles → proporción → moles → masa.

Balanceo a partir de masas: convierta cada masa a moles, divida por el valor más pequeño y elimine fracciones para obtener números enteros.

Reactivo limitante: el reactivo que se consume completamente limita la formación del producto; un exceso del otro asegura la finalización. Calcule el producto solo a partir de los moles del reactivo limitante.

Concentración: en g/dm³ para todos los niveles —masa de soluto en un volumen dado—; (HT) también mol/dm³: moles = concentración × volumen(dm³), despejando según sea necesario.

El rendimiento porcentual es inferior al 100 % porque: la reacción es reversible; el producto se pierde en la separación; los reactivos reaccionan de maneras no deseadas.

La economía atómica mide cuánto del material inicial termina en el producto útil — una alta economía atómica es importante para la sostenibilidad y el costo:

(HT) calcule la masa teórica a partir de la ecuación balanceada, luego el rendimiento.

La concentración en mol/dm³ relaciona moles, masa y volumen: moles = C × V; en una titulación, conocer los volúmenes de ambas soluciones y una concentración permite hallar la otra — moles de ácido = moles de base en la neutralización (respete la proporción de la ecuación).

Un volumen dado de gas contiene el mismo número de moles a la misma temperatura y presión — volúmenes iguales = moles iguales. Los volúmenes de gases que reaccionan (y productos) siguen directamente la proporción de la ecuación, p. ej., 2 volúmenes de hidrógeno reaccionan con 1 volumen de oxígeno.

• Balancee ecuaciones; Mr y sumas de porcentaje en masa; explique cambios aparentes de masa con gases.
• (HT) conversiones entre moles ↔ masa, constante de Avogadro, cadenas de proporciones, balanceo a partir de masas, reactivo limitante.
• (Química/HT) rendimiento porcentual con sus tres razones; fórmula de economía atómica; concentración por titulación; proporciones de volumen gaseoso.

• La velocidad es una cantidad por segundo — leerla de tablas, gráficos y tangentes; la teoría de colisiones explica todos los factores que la modifican.
• Las reacciones reversibles llegan a equilibrio dinámico; (HT) Le Chatelier predice cómo cada condición lo desplaza.
• La industria optimiza velocidad y rendimiento conjuntamente — condiciones de compromiso.

Cálculo de velocidades: velocidad de reacción = cantidad de reactivo consumido ÷ tiempo, o producto formado ÷ tiempo — en g/s o cm³/s (HT también mol/s). Interpretar gráficos de producto versus tiempo (pendiente inicial más pronunciada, aplanamiento al agotarse el reactivo); trazar tangentes y usar su pendiente como la velocidad en ese instante (HT calcularla).

Factores que afectan la velocidad: concentración (solución), presión (gas), área superficial (sólido), temperatura, catalizadores. RP5: investigar concentración mediante (a) medir el volumen de gas producido y (b) observar un cambio de color/turbidez — hipótesis, variables, repeticiones.

Teoría de colisiones: las reacciones ocurren solo cuando las partículas chocan con al menos la energía de activación. Aumentar concentración/presión aglomera partículas — choques más frecuentes; piezas sólidas más pequeñas aumentan la relación área-superficial/volumen — más superficie expuesta, choques más frecuentes; aumentar temperatura da a las partículas más energía — más choques Y más choques que superan la energía de activación.

Catalizadores: cambian la velocidad pero no se consumen; cada reacción tiene su propio catalizador; las enzimas son catalizadores biológicos. Un catalizador ofrece una ruta alternativa con menor energía de activación — identificarlo acelerando la reacción sin aparecer en la ecuación. Su perfil de reacción mantiene el mismo cambio neto de energía con una cumbre más baja:

Reacciones reversibles: los productos pueden reaccionar para formar nuevamente los reactivos — se escriben con la flecha ⇌. Si es exotérmica en un sentido, entonces es endotérmica en el otro, transfiriendo la misma cantidad de energía.

Equilibrio: en un sistema cerrado, se alcanza el equilibrio cuando las tasas directa e inversa son iguales — las concentraciones dejan de cambiar aunque ambas reacciones continúan (dinámico).

(HT) Principio de Le Chatelier: un sistema en equilibrio responde para contrarrestar cualquier cambio:

• concentración ↑ de un reactivo → se forma más producto (y viceversa);
• presión ↑ → la posición se desplaza hacia el lado con menos moléculas gaseosas;
• temperatura ↑ → la posición se desplaza en la dirección endotérmica (↓ para la dirección exotérmica).

Un catalizador no desplaza la posición — se alcanza el equilibrio más rápido. La industria elige condiciones de compromiso equilibrando velocidad, rendimiento, seguridad y costo (ej. el proceso Haber en el tema 10).

• Velocidad a partir de una tabla, de la pendiente de un gráfico y (HT) de la pendiente de una tangente.
• Cada uno de los cinco factores explicados por la teoría de colisiones, nombrando qué sucede con la frecuencia y energía de colisión.
• Efecto del catalizador en el perfil; no se consume; enzimas.
• La flecha ⇌; equilibrio como tasas iguales; (HT) predecir los tres cambios de condición con Le Chatelier; condiciones de compromiso justificadas.

• Petróleo crudo — biomasa planctónica antigua — se separa en fracciones; alcanos (CₙH₂ₙ₊₂) arden como combustibles; la craqueo convierte moléculas grandes en alcanos pequeños más alquenos reactivos (CₙH₂ₙ).
• Alquenos, alcoholes y ácidos carboxílicos (solo química) son familias de grupos funcionales con reacciones predecibles.
• Polímeros — adición (monómeros alqueno) y (HT) condensación — más los naturales: proteínas, almidón, celulosa, ADN.

Petróleo crudo es un recurso finito en rocas — los restos de biomasa antigua, principalmente plancton enterrado en lodo. Es una mezcla de mayormente hidrocarburos (solo hidrógeno + carbono), principalmente alcanos, fórmula general CₙH₂ₙ₊₂: metano, etano, propano, butano (conocer nombres + fórmulas en todas las representaciones).

Destilación fraccionada: las fracciones contienen moléculas con números de carbono similares; se separan mediante evaporación y condensación a diferentes niveles de la columna — moléculas pequeñas en la parte superior (punto de ebullición bajo), grandes en la inferior. Las fracciones proporcionan combustibles (gasolina, diésel, queroseno, aceite combustible pesado, GLP) y materias primas para petroquímicos — disolventes, lubricantes, polímeros, detergentes.

Las propiedades siguen al tamaño de la molécula: moléculas más grandes → mayor punto de ebullición, mayor viscosidad, menor inflamabilidad — lo que permite asociar cada fracción con su uso.

Fragmentación: ruptura de hidrocarburos grandes en moléculas más pequeñas y útiles — fragmentación catalítica (alta temperatura + catalizador) o fragmentación con vapor (alta temperatura + vapor). Productos: un alcano más pequeño (combustible) + un alqueno (materia prima para polímeros). Los alquenos son más reactivos: decolorizan el agua bromurada (naranja → incoloro) — la prueba del alqueno. Balancear ecuaciones de fragmentación a partir de fórmulas dadas.

Alquenos CₙH₂ₙ contienen el doble enlace C=C — son insaturados (dos hidrógenos menos que el alcano con los mismos carbonos). Miembros: eteno, propeno, buteno, penteno. Las reacciones de un grupo funcional definen las reacciones de una familia:

• combustión — pero con llamas ahumadas (incompleta);
• con hidrógeno → alcano (catalizador de níquel); con agua → alcohol (vapor, catalizador de ácido fosfórico); con halógenos → dialcohaluros (prueba del agua bromurada).

Alcoholes –OH: metanol, etanol, propanol, butanol. Reacciones: con sodio (efervescencia, hidrógeno); combustión en aire (combustión limpia — combustibles); disolución en agua; oxidados (aire/agente oxidante) → ácido carboxílico. Usos: combustibles, disolventes, bebidas alcohólicas. Fermentación: azúcar + levadura → solución de etanol en condiciones cálidas y sin oxígeno.

Ácidos carboxílicos –COOH: ácidos métrico, acético, propanoico, butanoico. Reaccionan con carbonatos (efervescencia, CO₂), se disuelven en agua (débilmente ácidos — HT: solo parcialmente ionizados, por lo tanto pH más alto que un ácido fuerte), reaccionan con alcoholes → ésteres (acetato de etilo) + agua.

Polimerización por adición: muchos monómeros (alquenos, con C=C) se unen para formar un polímero — polietileno a partir de eteno, polipropileno a partir de propeno. La unidad repetitiva tiene exactamente los átomos del monómero — no se forma nada más. Dibujar: monómero → unidad repetitiva con el doble enlace abierto.

(HT) Polimerización por condensación: los monómeros portan dos grupos funcionales; al unirse pierden una molécula pequeña — usualmente agua. Dos monómeros distintos con dos grupos iguales cada uno: p. ej., etanodiol + ácido hexanodioico → poliéster. Aminoácidos (H₂N…COOH) se condensan → polipéptidos; diferentes aminoácidos en una cadena → proteínas (la glicina es el ejemplo).

Polímeros naturales: ADN — dos cadenas poliméricas de cuatro nucleótidos en una hélice doble; proteínas (monómeros de aminoácidos), almidón (azúcares), celulosa (azúcares).

• Nombres/fórmulas de alcanos C1–C4; orden de fracciones con tendencias de punto de ebullición, viscosidad e inflamabilidad.
• Condiciones, productos y ecuaciones balanceadas de fragmentación; prueba del agua bromurada con el cambio de color.
• (Química) Grupo funcional del alqueno y sus tres reacciones de adición; cuatro reacciones del alcohol + condiciones de fermentación; tres reacciones del ácido carboxílico.
• Polímero por adición desde el monómero y viceversa; (HT) principios de condensación con poliéster; nucleótidos del ADN + monómeros de los otros tres polímeros naturales.

• Una sustancia pura en química significa un elemento o compuesto — los puntos de fusión y ebullición lo prueban; las formulaciones son mezclas deliberadas.
• La cromatografía separa por distribución entre fases; los valores Rf identifican las manchas.
• Pruebas de gases (H₂, O₂, CO₂, Cl₂) y pruebas de iones (solo química): colores de llama, precipitados de hidróxidos, carbonatos, haluros y sulfatos completan el toolkit del analista.

Sustancia pura — un solo elemento o compuesto, no mezclado con nada. Las sustancias puras funden y hierben a temperaturas específicas y definidas; las mezclas funden en un rango: usa datos de punto de fusión/ebullición para distinguirlas. (En el lenguaje cotidiano "puro" significa sin adulterar, como la leche pura; es un sentido diferente).

Formulaciones — mezclas diseñadas como productos útiles, donde cada componente está en cantidades cuidadosamente medidas para un propósito: combustibles, agentes de limpieza, pinturas, medicamentos, aleaciones, fertilizantes, alimentos. Identifica uno a partir de la información dada.

Cromatografía — una fase estacionaria (el papel) y una fase móvil (el disolvente); la separación depende de la distribución de cada sustancia entre las fases: aquellas más adheridas a la fase estacionaria permanecen más bajas. Mide:

Diferentes compuestos tienen diferentes valores Rf en diferentes disolventes; úsalos para identificarlos; un compuesto puro produce una sola mancha en cualquier disolvente.

Pruebas de llama (cationes): litio — carmesí; sodio — amarillo; potasio — lila; calcio — naranja-rojo; cobre — verde. En una mezcla, algunos colores pueden enmascarar otros.

Hidróxidos metálicos (solución de hidróxido de sodio): Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ dan precipitados blancos, pero solo Al(OH)₃ se disuelve en exceso de NaOH; Cu²⁺ azul, Fe²⁺ verde, Fe³⁺ marrón precipitan.

Carbonatos: añade ácido diluido — efervescencia; el gas vuelve lechosa al agua calcárea.

Haluros: añade ácido nítrico diluido y luego nitrato de plata — precipitados blancos AgCl, crema AgBr, amarillos AgI.

Sulfatos: añade ácido clorhídrico diluido y luego cloruro de bario — un precipitado blanco de BaSO₄.

(HT) Espectroscopía de emisión de llama: el instrumento traza el espectro de líneas de emisión; las posiciones de las líneas identifican el metal, su intensidad indica su concentración. Ventajas sobre las pruebas de llama: muy sensible, funciona con mezclas, rápido.

• Sustancia pura vs. mezcla por punto de fusión; nombrar cinco formulaciones.
• Cálculo del Rf a partir de un cromatograma; por qué un compuesto puro da una sola mancha.
• Las cuatro pruebas de gases con sus resultados.
• (Química) colores de llama; colores de hidróxidos con la prueba de exceso de aluminio; reactivos de carbonato/haluro/sulfato y colores de precipitados; (HT) ventajas de la espectroscopía.

• La atmósfera primitiva provino de la actividad volcánica — su CO₂ se enfrió en vapor y formó los océanos; la fotosíntesis (algas, plantas) aumentó el oxígeno y enterró el carbono.
• Gases de efecto invernadero — CO₂ y metano — atrapan radiación; la actividad humana los eleva y cambia el clima global.
• Contaminantes de combustibles — CO, SO₂, NOₓ, partículas — cada uno con fuente, química y consecuencia.

Teorías: no se puede saber con certeza cómo era la atmósfera primitiva — la evidencia proviene de gases atrapados en hielos antiguos y de la atmósfera de otros planetas hoy. Intensa actividad volcánica liberó gases: principalmente dióxido de carbono, con vapor de agua, nitrógeno y trazas de metano y amoníaco — muy poco o ningún oxígeno.

El vapor de agua se condensó formando los océanos; el CO₂ se disolvió en ellos y quedó retenido en sedimentos carbonatados (conchas). Durante ~2.7 billones de años, algas y plantas fotosintetizaron, absorbiendo CO₂ y liberando oxígeno — el oxígeno aumentó, el CO₂ disminuyó; gran parte del carbono se enterró como combustibles fósiles. El nitrógeno, poco reactivo, se acumuló hasta dominar el aire actual: aproximadamente cuatro quintos N₂, un quinto O₂, más argón y ~0.04 % CO₂.

Gases de efecto invernadero — dióxido de carbono, metano y vapor de agua — absorben y reemiten parte de la radiación infrarroja de onda larga que la Tierra cálida irradia al espacio, manteniendo la superficie más caliente de lo contrario. La hipótesis del cambio climático global afirma que el aumento de niveles de gases de efecto invernadero eleva la temperatura media.

Causas humanas: deforestación (menos absorción de CO₂), quema de combustibles fósiles (más CO₂), ganado/arroz y vertederos (metano). Consecuencias discutidas en el programa: deshielo, ascenso del nivel del mar, cambios en lluvias y tiempo extremo. El consenso científico se basa en evidencia revisada por pares — interpretar datos dados sobre temperatura, CO₂ y metano a lo largo del tiempo.

La combustión de combustibles libera:

• monóxido de carbono (CO) — gas tóxico procedente de la combustión incompleta con oxígeno limitado; se une a la hemoglobina, reduciendo el transporte de oxígeno;
• partículas de carbono (hollín) — también producto de la combustión incompleta; agravan los problemas respiratorios y causan oscurecimiento global;
• dióxido de azufre (SO₂) y óxidos de nitrógeno (NOₓ) — originados por impurezas en el combustible o nitrógeno que reacciona a temperaturas del motor; provocan lluvia ácida (dañando árboles, lagos y edificios) — se eliminan de los gases de escape mediante neutralización con álcalis (p. ej., óxido de calcio);
• Los NOₓ también se forman a altas temperaturas del motor a partir de N₂ + O₂, y contribuyen al smog fotoquímico.

La combustión completa —con abundante oxígeno— produce únicamente CO₂ y agua.

• La secuencia evolutiva con la evidencia y su incertidumbre; la composición actual en fracciones.
• Mecanismo de invernadero en términos de longitud de onda; las cuatro causas humanas; consenso e interpretación de datos.
• Cada contaminante: fuente, combustión completa frente a incompleta, efecto y una medida de mitigación.

• Los recursos se utilizan, reutilizan y reciclan; el agua potable —agua dulce filtrada y esterilizada, o agua desalinizada— es el recurso esencial primero.
• Las evaluaciones del ciclo de vida ponderan el impacto ambiental de un producto etapa por etapa; reducir–reutilizar–reciclar disminuye cada fase.
• (Química) prevención de la corrosión, aleaciones, cerámicas/polímeros/compuestos, y la química de compromiso del proceso Haber.

Los seres humanos utilizan los recursos de la Tierra para calor, refugio, alimentación y transporte; los recursos finitos (minerales, combustibles fósiles) se procesan para energía y materiales; los renovables se regeneran. El desarrollo sostenible satisface las necesidades actuales sin comprometer a las generaciones futuras.

Agua potable —segura para beber: baja en sales disueltas y microbios— pero no es agua pura (contiene sustancias disueltas).

En el Reino Unido, el agua de lluvia dulce se hace potable mediante: elegir una fuente → lechos de filtración → esterilización (con cloro, ozono o luz UV). Donde escasea el agua dulce, la desalinización —mediante destilación u ósmosis inversa— requiere grandes cantidades de energía.

Tratamiento de aguas residuales (aliviadores): tamizado y eliminación de gravilla → sedimentación (barro de alcantarillado + efluente) → digestión anaerobia del barro → tratamiento biológico aerobio del efluente. El agua potable es más fácil de obtener de aguas subterráneas, más difícil de residuos, y lo más complejo (energéticamente) del agua salada.

(HT) Extracción alternativa de metales —los minerales de cobre son escasos: fitominería (las plantas absorben compuestos metálicos; cosecha, quema hasta ceniza, extracción) y bioextracción (bacterias producen soluciones lixiviantes de compuestos metálicos) evitan mover enormes volúmenes de roca.

Fases LCA: extracción y procesamiento de materias primas; fabricación y embalaje; uso y operación; disposición —incluyendo transporte en cada etapa. La energía, el agua, el uso de recursos y los residuos son cuantificables; los efectos de los contaminantes requieren juicios de valor, por lo que las LCA no son puramente objetivas, y las LCA selectivas pueden mal usarse (publicidad). Comparar bolsas de plástico frente a papel.

Reducir, reutilizar y reciclar: los metales, el vidrio, los materiales de construcción, las cerámicas de arcilla y la mayoría de los plásticos provienen de materias primas limitadas; el reciclaje reduce el impacto de la minería/extracción y el consumo energético —por ejemplo, el vidrio se tritura y se vuelve a fundir; la chapa de acero añadida al horno alto disminuye la extracción de mineral de hierro. Algunos productos (botellas de vidrio) son reutilizados; otros se reciclan para fabricar nuevos productos; el esfuerzo de separación depende de los requisitos del producto final.

Corrosión: destrucción de materiales por reacción química con el entorno (ej. hierro + oxígeno + agua → óxido). Prevención: engrasado, pintura, recubrimiento (galvanizado con zinc, que ofrece protección sacrificial —se corroe en lugar del hierro incluso si se raya) y aleación (acero inoxidable). El aluminio resiste la corrosión gracias a su propia capa protectora de óxido.

Aleaciones: bronce (cobre + estaño), latón (cobre + zinc); joyería de oro aleada con plata/cobre/zinc — pureza en quates (24 = 100 %; 18 = 75 %). Aceros — hierro + carbono (+ metales): acero de alto carbono fuerte pero frágil; acero de bajo carbono más blando, fácil de moldear; acero inoxidable (Cr, Ni) duro y resistente a la corrosión; aleaciones de aluminio baja densidad (aviones).

Cerámicas, polímeros, compuestos: vidrio sosa-cálcico (arena + carbonato sódico + piedra caliza), vidrio borosilicato (arena + trióxido de boro — punto de fusión más alto); cerámicas de arcilla (loza, ladrillos — moldeo de arcilla húmeda, luego cocción). Los polímeros dependen de monómeros y condiciones — LDPE y HDPE ambos proceden del eteno. Polímeros termoablandables se derriten al calentarse (cadenas reciclables); polímero termofijo no lo hace (enlaces cruzados). Compuestos: una matriz/ligante rodea un refuerzo (fibras/tronzones); conocer ejemplos (fibra de vidrio, hormigón, fibra de carbono).

Proceso Haber: N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃ — nitrógeno del aire, hidrógeno del gas natural (metano + vapor) [o electrolisis del agua]. Condiciones: catalizador de hierro, ~450 °C, ~200 atmósferas; la reacción es reversible — enfriar la mezcla, el amoníaco se licúa y se extrae; los gases sin reaccionar N₂/H₂ se reciclan.

(HT) Mayor presión favorece el amoníaco (menos moléculas gaseosas) pero es costoso e inseguro; menor temperatura favorece la reacción directa exotérmica pero es lenta — por lo tanto, las condiciones elegidas son un compromiso entre velocidad, rendimiento y costo. Aplicar Le Chatelier a cada cambio de condición.

Fertilizantes NPK: formulaciones de compuestos de nitrógeno, fósforo y potasio para el crecimiento vegetal: amoníaco → ácido nítrico (Ostwald); amoníaco + ácido nítrico → nitrato amónico; cloruro/potasio sulfato extraídos; roca fosfórica tratada con ácido para hacer superfosfato. Evaluar la producción industrial de fertilizantes con datos (materias primas, costos energéticos, % de rendimiento — ej. rutas de laboratorio vs industrial para sulfato amónico).

• Potable vs pura; secuencia de tratamiento en el Reino Unido; desalinización y su costo; pasos de tratamiento de aguas residuales en orden.
• (HT) fitominería y bio lixiviación descritos paso a paso.
• LCA cuatro etapas con la salvedad de objetividad; ejemplos reducir-reutilizar-reciclar con razones.
• (Quím) prevención de corrosión incluido zinc sacrificial; aleaciones nominales con composiciones; termoablandable vs termofijo; matriz + refuerzo.
• (Quím/HT) condiciones del Proceso Haber con el compromiso explicado por equilibrio; compuestos NPK y sus orígenes.