Metales De Transcicion

INTRODUCCIÓN A LOS METALES DE TRANSICIÓN

Dr. FERNANDO CARRILLO HERMOSILLA

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Los elementos de transición
Bloque d: elementos situados entre los bloque s y p. Tienen ocupados, en su estado fundamental, los niveles 3d, 4d ó 5d: (n-1)d ns Bloque f: elementos situados después del lantano y del actinio. Tienen ocupados, en su estado fundamental,los niveles 4f ó 5f Elementos de transición y de transición interna: presentan sus capas d ó f parcialmente ocupadas en alguno de sus estados de oxidación: Nb(0) 4d35s2 Cu(0) 3d104s1 Cu(II) 3d9

serie BLOQUE d

BLOQUE f

grupo

Propiedades generales
Algunos fueron los primeros elementos “descubiertos”: Au, Ag, Cu, Fe Alquimistas (1000aC-1700dC): Zn, Hg Extracción química (1700-1900): Co,Ni, Mn, Mo, Zr, U, Ti, Nb, lantánidos… Identificación instrumental (1860-1925): Ho, Pr, Nd, Ac, Pa Elementos sintéticos (1937-1961): Tc, Np, Pu, Pm, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, … La extracción de los metales de sus menas coincide con el desarrollo de la Civilización Humana: Edad de Bronce, Edad de Hierro, etc. Son elementos que dominan el mundo contemporáneo: Fe, Cu, Al, Zn, Ti, Co Uso decorativo demetales como Au y Ag debido a su aspecto atractivo y su maleabilidad

Propiedades generales

SON METALES TÍPICOS: • SÓLIDOS (EXCEPTO Hg) • EN GENERAL, DÚCTILES Y MALEABLES • EN GENERAL, PUNTOS DE FUSIÓN ALTOS • BRILLO • PLATEADOS O GRISES (EXCEPTO Cu y Au) • CONDUCTORES DEL CALOR Y LA ELECTRICIDAD • FORMAN ALEACIONES

Propiedades generales

• PUEDEN PRESENTAR VARIOS ESTADOS DE OXIDACIÓN• PUEDEN PRESENTAR VARIAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS (POLIMORFISMO) • MENOS ELECTROPOSITIVOS QUE LOS METALES s • SUELEN FORMAR COMPUESTOS DE COORDINACIÓN Y ORGANOMETÁLICOS

Otras propiedades
•Reaccionan con ácidos minerales dando H2 Reacción con HCl(ac): algunos forman acuocomplejos y otros clorocomplejos •Con ácidos oxidantes suelen pasivarse por formación del óxido en la superficie •Muyreactivos en exceso de O2 especialmente si están finamente divididos (pirofóricos). Algunos se pasivan. •En general, reaccionan con los halógenos. •Gran capacidad para combinarse con otros no metales, dando lugar a compuestos con propiedades metálicas (carburos, nitruros, boruros y siliciuros). Frecuentemente, son no estequiométricos. Materiales muy útiles. •Algunos tienen carácter noble: Ru, Rh, Pd, Os,Ir, Pt (Elementos del G. del Pt), Au. •Sus puntos de fusión son mayores que los del bloque s. Típicamente, por encima de 1000ºC. Hay excepciones (G 12: los orbitales d no participan en el enlace metálico).

Las estructuras metálicas suelen adoptar un empaquetamiento compacto de sus átomos: • Hexagonal compacto • Cúbico compacto Esto explica la elevada densidad de muchos metalesConfiguraciones electrónicas: estados de oxidación

(n-1)d ns

Configuraciones electrónicas: estados de oxidación
• Los elementos de la izquierda de la T.P. presentan mayor reactividad. • La baja electronegatividad favorece la formación de cationes que puedan formar compuestos iónicos. • Al aumentar la carga del catión, aumenta su poder polarizante, lo que favorece el carácter covalente del enlace. •Por el contrario, los cationes en estado de oxidación bajo, favorecen interacciones de tipo iónico. • La disposición de orbitales d favorece la formación de complejos de coordinación. • Las configuraciones habituales son (n-1)dxns2, (n-1)dx+1ns1, y (n-1)dx+2ns0 (Pd) • Esto genera diferentes estados de oxidación posibles. • Estado de oxidación II: mayor estabilidad para la primera serie, mayor haciala derecha. • Estados (II+x): aunque parece que el mayor e.o. sea (II+x), donde x es dx, no se suele superar el e.o. VIII. Los elementos más pesados de cada serie poseen orbitales d más estables y tienen menor tendencia a usar todos sus electrones. • La estabilidad del máximo e.o. aumenta al bajar en el grupo. • Estado de oxidación I: posible para (n-1)dx+1ns1, por ejemplo G 11. • Existen...