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Tema 12. Metales de transición. Propiedades de los metales de transición. Configuraciones electrónicas. Variación de las propiedades físicas generales: puntos de fusión y ebullición, radios atómicos, densidad. Variación de las propiedades químicas: potenciales de ionización, electronegatividad reducción. y potenciales estándar de Estabilidad relativa de los diferentes estados de oxidación.Propiedades generales de los haluros y óxidos.

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Propiedades de los elementos de transición

Los metales de transición tienen como característica propia las subcapas d incompletas

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Propiedades físicas generales
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La mayoría de los metales de transición tienen una estructura compacta. Puntos de ebullición y de fusión altos

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Configuraciones electrónicas Desde el escandio hastael cobre se agregan electrones a los orbitales 3d. Así, la configuración electrónica externa del escandio es 4s23d1, la del titanio es 4s23d2 y así sucesivamente. Las dos excepciones son el cromo y el cobre, cuyas configuraciones electrónicas externas son 4s13d5 y 4s13d10.

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Estados de oxidación Los metales de transición adquieren diversos estados de oxidación en sus compuestos mediante lapérdida de uno o más electrones. Color

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La mayoría de los iones de los metales de transición y iones complejos y aniones que contienen metales de transición son distintivamente coloreados El origen del color, se debe a las transiciones electrónicas que contienen electrones d.
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Sales de complejas de cobalto

Magnetismo

La mayoría delos compuestos de los metales de transición son paramagnéticos. Recuérdese que el para magnetismo se asocia con uno o más electrones desapareados. El paramagnetismo de los compuestos de los metales de transición se debe a las subcapas d incompletas en los metales.
Formación de iones complejos Los iones de los metales de transición son ácidos de Lewis (pueden aceptar pares de electrones) y formancomplejos como [(Cu(NH3)5]2+, [Co(NH3)6]3+, [Ni(CN)4]2- y [Fe(CN)6]3- . Propiedades catalíticas El hierro como catalizador en la síntesis de Haber del amoniaco El pentóxido de vanadio, V2O5 en la producción del ácido sulfúríco El platino como catalizador en las reacciones de hidrogenación.

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Química de los metales de la primera serie de transición Escandio El escandio, un elemento raro (2.5X 10-3 % de la corteza terrestre en masa), es difícil de obtener en su forma pura. Se prepara por electrolisis del cloruro de escandio, ScCl3 Titanio • El titanio es el más abundante de los metales de transición después del hierro (0.63% de la corteza terrestre en masa). • Se presenta como rutilo, TiO2 y como ilmenita, FeTiO3.
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• El metal se prepara por calentamiento de TiO2 con coque (C) ycloro gaseoso a 900°C:

TiO2(s) + 2C(s) + 2C12(g)

TiCl4(1) + 2CO2(g)

• La reducción del TiCl4,, con magnesio entre 950 y 1150°C produce titanio metálico:

TiCl4(g) + 2Mg(l)
como sigue:

Ti(s) + 2MgCl2(1)

• El titanio se disuelve en ácido sulfúrico concentrado

2Ti(s) + 6H2SO4(ac) 6H2O + 3SO2(g)

Ti2(SO4)3(ac) +

• Los estados de oxidación más importantes del titanio son +3 y+4. • Los • Los compuestos compuestos del de Ti(IV) Ti(III) son son incoloros coloreados y y diamagnéticos. paramagnéticos • El óxido de titanio(1V), TiO2, es muy estable, inocuo, opaco y blanco brillante.

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Vanadio El vanadio constituye el 0.014% de la corteza terrestre en masa. Existe como vanadinita, Pb5(VO4)3C1, y patronita, VS4 El vanadio forma compuestos en los estados de oxidación+2, +3, +4 y +5, de los cuales el +4 y +5 son los más importantes . Cromo • El cromo es relativamente raro (0.0122% de la corteza terrestre en masa). • Su mina más importante es la crocoita, FeO Cr2O3 • El metal se extrae por reacción con aluminio a alta temperatura:

2Al(s) + Cr2O3(s)
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Al2O3(s) + 2Cr(l)

Los estados de oxidación más comunes del cromo son +2, +3 y +6, El óxido de...