Traducido por MariaRosa Quintero Bernabeu
Para las preguntas, ver La ciencia al rescate de los navíos antiguos
Existen dos reacciones comunes: por conversión a sulfato de hierro (II) hidratado:
FeS2(s) + 7/2O2 + (n+1)H2O → FeSO4·n(H2O)(s) + H2SO4(aq)
O por conversión a goetita, alfa-FeOOH (como en la herrumbre):
FeS2(s) + 15/4O2 + 5/2H2O → FeOOH(s) + 2H2SO4(aq)
Respuesta: 1000kg de S corresponden a 15.6 kmol de FeS2. Si el sulfato de hierro (II) hidratado es el producto final, se formaran 1.5 toneladas de ácido sulfúrico. Si el producto final es la goetita, alfa-FeOOH, la cantidad de ácido sulfúrico formado será el doble: 3.1 toneladas de ácido sulfúrico.
Respuesta: Para neutralizar 1.5 toneladas de ácido sulfúrico se necesitan 2.6 toneladas de bicarbonato de sodio, y para neutralizar 3.1 toneladas se necesitan 5.2 toneladas de bicarbonato de sodio.
Haced una estimación de cuantas veces aumenta el volumen cuando un cristal de pirita se oxida a la sal cristalina a) FeSO4·7(H2O)(s), b) FeSO4·4(H2O)(s) o c) NaFe3(SO4)2(OH)6 ¿Qué efectos podrían tener estos procesos si se producen en la estructura de madera?
Respuesta: Cuando el FeSO4·7(H2O)(s) precipita, el volumen aumenta en un factor de 12.2; si el precipitado es de FeSO4·7(H2O)(s); si el precipitado es de FeSO4·4(H2O)(s); el volumen aumenta 8.1 veces, mientras que si el precipitado es en forma de NaFe3(SO4)2(OH)6, el volumen aumenta 6.7 veces. Estos precipitados pueden causar la aparición de sales a través de la superficie de la madera, o la rotura de la estructura de la madera.
Respuesta: La molécula de O2 es paramagnética con los dos electrones externos desapareados, cada uno en uno de los orbitales moleculares p no enlazantes degenerados (i.e. con la misma energía) formados por la combinación de los orbitales p de los átomos de oxígeno O. Con un aporte de energía por parte de los fotones de la luz de aprox. 92kJ/mol, los dos electrones externos pueden aparearse (un fotón de 400 nm tienen una energía de 300kJ/mol). El proceso de absorción de energía normalmente necesita un sensibilizador (es decir, materia orgánica disuelta que pueda absorber la energía). Esta molécula de oxigeno singulete excitada 1O2 (un único orden en el espacio para un par de electrones) es diamagnética pero es una especie muy reactiva y con una vida media corta, aunque su energía es sólo suficiente para una oxidación suave (Stumm W, Morgan J (1996) Aquatic Chemistry (3rd ed). New York, NY, USA: Wiley-Interscience).