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QUIMICA DE LOS METALES DE TRANSICION Y LOS COMPUESTOS DE COORDINACION

Propiedades de los metales de transición

Muchos de los metales más importantes para la sociedad moderna son los metales de transición. Estos metales, que ocupan el bloque d de la tabla periódica, incluyen elementos tan conocidos como el cromo, hierro, níquel y cobre:
También incluyen elementos menos conocidos que hanvenido a desempeñar importantes papeles en la tecnología moderna, como los que contienen los motores a reacción de alto rendimiento.

Propiedades físicas

La siguiente tabla contiene una lista de algunas de las propiedades físicas de los elementos de la primera serie de transición:

|Propiedades de los elementos de la primera serie de transición|

Grupo: |3B |4B |5B |6B |7B | |8B | |1B |2B | |Elemento: |Sc |Ti |V |Cr |Mn |Fe |Co |Ni |Cu |Zn | |Configuración electrónica |
3d14s2 |
3d24s2 |
3d34s2 |
3d54s1 |
3d54s2 |
3d64s2 |
3d74s2 |
3d84s2 |
3d104s1 |
3d104s2 | |Primera energía de ionización (kJ/mol) |
631 |
658 |
650 |
653 |
717 |
759 |
758 |
737 |
745 |
906 | |Radio atómico (Å) |1,44 |1,32|1,22 |1,17 |1,17 |1,16 |1,16 |1,15 |1,17 |1,24 | |Densidad (g/cm3) |3,0 |4,5 |6,1 |7,9 |7,2 |7,9 |8,7 |8,9 |8,9 |7,1 | |Punto de fusión (°C) |1541 |1660 |1917 |1857 |1244 |1537 |1494 |1455 |1084 |420 | |
Algunas de estas propiedades, como la energía de ionización y el radio atómico, son características de los átomos aislados de los elementos. Otras propiedades, que incluyen la densidad y el puntode fusión, son propias del metal sólido.
Las propiedades de los átomos individuales muestran una variación relativamente continua y pequeña a lo largo de cada serie. Por ejemplo, podemos observar que los radios atómicos de los metales de transición que se muestran en la siguiente figura exhiben una ligera disminución de tamaño al avanzar a lo largo de la primera parte de cada serie:

Esatendencia se puede entender en términos del concepto de carga nuclear efectiva creciente. Por ejemplo, al avanzar a través de la primera serie, se están agregando electrones a los orbitales 3d. Los electrones 3d sirven de escudo a los electrones 4s, más externos, contra la carga nuclear creciente. Por consiguiente, la carga nuclear efectiva que experimentan los electrones 4s aumenta poco a poco, lo queproduce una pequeña disminución del radio a lo largo de la serie. El ligero aumento del radio en los grupos 1B y 2B se atribuye a la repulsión creciente entre electrones a medida que la subcapa 3d se completa.
El bloqueo incompleto de la carga nuclear por los electrones adicionales produce un efecto muy interesante e importante en la tercera serie de metales de transición. En general, el tamañoatómico tiende a aumentar al descender por una familia a causa del aumento en el número cuántico principal de los electrones de la capa externa. El radio de los elementos 3B sigue la tendencia esperada, Sc(Y(La. En el grupo 4B esperaríamos de forma similar que el radio aumente en el orden Ti ( Zr ( Hf. Sin embargo, el Hf tiene prácticamente el mismo radio atómico que el Zr. Este efecto tiene suorigen en la serie de los lantánidos, los elementos de número atómico del 58 al 71 que están entre el La y el Hf. El llenado de los orbitales 4f a lo largo de los elementos lantánidos causa un aumento constante de la carga nuclear efectiva y produce una contracción en el tamaño, llamada contracción lantánida. Esta contracción contrarresta el aumento que esperaríamos al pasar de la segunda a latercera serie. Los metales de la segunda y tercera serie de transición en cada grupo tienen aproximadamente el mismo radio a lo largo de toda la serie. En consecuencia, los metales de la segunda y tercera serie en un grupo dado tienen gran similitud en cuanto a propiedades químicas. Por ejemplo, las propiedades químicas del circonio y hafnio son notablemente similares. Se presentan siempre juntos en...
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