la química del dinero
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LA QUÍMICA DEL DINEROEstudio de las características
de las aleaciones con las que
se fabrican las monedas
Jorge González Guitart
Nepal Heredia Pavón
Jaime Herrera Guirado
Christian Rutjens Oliva
Miguel Sánchez Fuentes
Coordinador: Pedro Fernández Rodríguez
I.E.S. Río Verde
(Marbella)
• Valor de aleación
inferior al valor nominal
de la moneda
• Aleación difícil de
reproducir
• Composición que
contribuya a evitar
propagación de
infecciones
Composición de las monedas
“La química del dinero”OBJETIVO DE NUESTRA INVESTIGACIÓN
¿Qué aleaciones son
las más apropiadas
para fabricar monedas?
Estudiamos la resistencia a
la corrosión de algunas
monedas
Estudiamos qué metales de las
aleaciones de las monedas se
oxidan con más facilidad
EUROS PESETAS
2 EUROS
Interior: níquel-latón,
níquel, latón-níquel.
Exterior: cuproníquel.
5 PESETAS
Cuproníquel
1 EURO
Exterior: níquel-latón.
Interior: cobre-níquel,
níquel, níquel-cobre.
5 PESETAS
Bronce-aluminio
10 CÉNTIMOS
Aleación de cobre,
aluminio, cinc
y estaño
1 PESETA
Bronce-aluminio
1 CÉNTIMO
Acero recubierto
de cobre
1 PESETA
Aluminio
El cobre tiene mayor potencial de
reducción que el níquel por lo
tanto debería oxidarse con más
facilidad.
El níquel puede sufrir pasivación
lo que dificultaría su oxidación.
Si se produce la pasivación del
níquel las monedas con mayor
contenido en este metal deben
resistir mejor la corrosión
“La química del dinero”
HIPÓTESIS INICIAL
Resistencia a la corrosiónCorrosión es el desgaste de un metal por acción
de agentes ambientales o por una reacción
electroquímica.
¿Cómo hemos estudiado la resistencia a la
corrosión de las monedas?
Hemos sometido las monedas
a la acción prolongada de
ácido clorhídrico concentrado
Hemos tomado medidas de
pérdida de masa por unidad de
superficie a lo largo del tiempo
Resistencia a la corrosión
¿Cómo hemos estudiado la resistencia a la
corrosión de las monedas?
OBSERVACIONES:
• La moneda de 1 peseta de aluminio desaparece
rápidamente
• Las disoluciones cambian de color a lo largo del tiempo
HCl + METAL Sal + Hidrógeno(Cloruros metálicos)
Resistencia a la corrosión¿Cómo hemos estudiado la resistencia a la
corrosión de las monedas?
Se miden pérdidas de masa por
unidad de superficie a lo largo del
tiempo para poder comparar la
corrosión aunque las monedas
sean de diferentes tamaños
R
g
Resistencia a la corrosión
Resistencia a la corrosión
RESULTADOS
• Las monedas más resistentes
a la corrosión son las de
1 céntimo de euro y 5 pesetas
(cuproníquel)
• Las monedas menos
resistentes a la corrosión son
las de 1 euro, 2
euros, 10
céntimos, 1 peseta rubia y 5
pesetas (bronce-aluminio)
• La corrosión de las monedas
se acelera con el paso del
tiempo
El proceso de corrosión
El proceso de corrosión
INICIAL A LOS 12 DÍAS A LOS 40 DÍAS
¿Qué metal se oxida más fácilmente?
Buscamos Cu y/o Ni en las disoluciones
resultantes de la acción del ácido clorhídrico
¿Qué metal se oxida más fácilmente?
Buscamos Cu y/o Ni en las disoluciones
resultantes de la acción del ácido clorhídrico
¿Qué metal se oxida más fácilmente?
Buscamos Cu y/o Ni en las disoluciones
resultantes de la acción del ácido clorhídrico
¿Qué metal se oxida más fácilmente?
Buscamos Cu y/o Ni en las disoluciones
resultantes de la acción del ácido clorhídrico
¿Qué metal se oxida más fácilmente?
RESULTADOS
• Las disoluciones se oscurecen
progresivamente pasando por
coloraciones amarillentas o
verdosas.
• Hemos identificado cobre en las
disoluciones de todas las monedas
excepto en la de 1 céntimo.
• En la disolución de la moneda de
1 céntimo hemos identificado un
metal que no buscábamos, el hierro.
• No hemos identificado con claridad
la presencia de níquel en ninguna
disolución.
2 EUROS
1 Céntimo
1 EURO
10 Céntimos
El color de las disoluciones
RESULTADOS
CON EL COLOR DE LAS DISOLUCIONES NO
PODEMOS DIFERENCIAR Cu2+ y Ni2+
Pueden formarse iones complejos con Cu2+ y Cl- :
CuCl3-
(verde) y CuCl42- (amarillo)
Pueden formarse iones complejos con Ni2+ y Cl- :
NiCl42- (verde)
RESULTADOS
HIERRO EN LA MONEDA DE 1 Céntimo
La moneda de 1 céntimo está compuesta por
acero recubierto de cobre
La adición de amoniaco
provoca la precipitación de
un sólido marrón oscuro
- hidróxido de hierro (III) -
La oxidación del hierro del
acero puede provocar el paso
de hierro a la disolución
¿Qué metal se oxida más fácilmente?
Formación de capas protectoras
La oxidación superficial de los metales puede
protegerlos de la acción química de agentes externos
COMPROBACIÓN
Añadimos ácido nítrico y cloruro de mercurio
sobre dos monedas de aluminio
La moneda
más
deteriorada
se oxida
más
lentamente
La moneda
menos
deteriorada
se oxida
más
rápidamente
Formación de capas protectoras
La oxidación superficial de los metales puede
protegerlos de la acción química de agentes externos
Las pátinas en monedas de cobre o de bronce
La oxidación
superficial del cobre
forma pátinas de
óxido de cobre (I)
(rojizo anaranjado)
La oxidación puede
continuar
formándose
posteriormente
óxido de cobre (II)
(negro).
El CO2 atmosférico
puede combinarse
con los óxidos de
cobre y originar
carbonato de cobre
(verde)
Formación de capas protectoras
EL CÁNCER DEL COBRE
Las pátinas verdes de carbonato básico de cobre son
estables y protectoras.
Si en las pátinas verdes aparecen cloruros de cobre la
pátina se convierte en inestable y destructiva.
Los cloruros de cobre reaccionan con el agua y producen
ácido clorhídrico que extiende la corrosión
“La química del dinero”CONCLUSIONES
• El Ni en las monedas resiste mejor la corrosión que el Cu.
(No detectamos claramente Ni en las disoluciones resultantes).
• La corrosión de las monedas se acelera con el paso del tiempo
cuando la acción del ácido destruye las capas superficiales.
• Las monedas más resistentes
a la corrosión son las de
1 céntimo de euro y 5
pesetas de cuproníquel.
• Las monedas con mayor pérdida de
masa por unidad de superficie son
las de 2 euros, 1 euro, 10
céntimos, 1 peseta rubia y 5 pesetas
dorada.
Bibliografía
• Química analítica cualitativa. F. Burriel y otros
• Wikipedia
• http://blognumismatico.blogspot.com.es
• http://silveragecoins.com
• http://colnect.com/es/coins
• http://www.cientificosaficionados.com
• Banco de imágenes CNICE
LA QUÍMICA DEL DINEROEstudio de las características
de las aleaciones con las que
se fabrican las monedas
Jorge González Guitart
Nepal Heredia Pavón
Jaime Herrera Guirado
Christian Rutjens Oliva
Miguel Sánchez Fuentes
Coordinador: Pedro Fernández Rodríguez
I.E.S. Río Verde
(Marbella)