Universidad Pedagógica Nacional “Francisco Morazán”

(C.U.E.D)

AsignaturaQuímica Inorgánica

CatedráticaLicda. Lía Esther Torres

Integrantes RegistroSandra Xiomara Martínez 1807198300981Erika Julissa Cárcamo 0205198300178Enil Josué Núñez 1807198700938CristinaCarlos Elpidio Herrera 1807199200820CristhianGlodys Leticia Reyes 1507197300073Ivis Dayany Ramos 1807198802104Gabriela Carolina Obando 1807198405038

TemaQuímica de los metales de transición.

Fecha De PresentaciónViernes 17De Octubre Del 2014

INFORME EXPOSICION

TEMA: QUIMICA DE LOS METALES DE TRANSICION

INTRODUCCION.

En el presente informe damos a conocer lo que es la química de los metales de transición ya que como sabemos: Los metales de transición se encuentran entre los metales y los no metales de la tabla periódica.

La tabla periódica de los elementos, introducida por primera vez en 1869, transmite una vasta cantidad de información acerca de varios átomos. Los átomos con características similares se agrupan en varias columnas, tales como los gases nobles. Hay un número de diferentes grupos de metales representados en la tabla periódica. Por lo general, los metales son sustancias bastante reactivas y que conducen la electricidad. Los metales de transición son el grupo más grande de los metales y se encuentran en el centro de la tabla periódica.

Objetivos:

1. Conocer los metales de transición existentes en la tabla periódica y donde están ubicados.

2. Identificar las características que poseen los metales de transición.

Desarrollo.

Los elementos de transición son aquellos elementos químicos que están situados en la parte central del sistema periódico, en el bloque d, cuya principal característica es la inclusión en su configuración electrónica del orbital d, parcialmente lleno de electrones. Esta definición se puede ampliar considerando como elementos de transición a aquellos que poseen electrones alojados en el orbital d, esto incluiría a zinc, cadmio, y mercurio. La IUPAC define un metal de transición como "un elemento cuyo átomo tiene una subcapa d incompleta o que puede dar lugar a cationes".

Son metales de transición, ya que tienen una configuración d10. Solo se forman unas pocas especies transitorias de estos elementos que dan lugar a iones con una subcapa d parcialmente completa. Por ejemplo mercurio (I) solo se encuentra como Hg22+, el cual no forma un ion aislado con una subcapa parcialmente llena, por lo que los tres elementos son inconsistentes con la definición anterior.2 Estos forman iones con estado de oxidación 2+, pero conservan la configuración 4d10. El elemento 112 podría también ser excluido aunque sus propiedades de oxidación no son observadas debido a su naturaleza radioactiva. Esta definición corresponde a los grupos 3 a 11 de la tabla periódica.

Según la definición más amplia los metales de transición son los cuarenta elementos químicos, del 21 al 30, del 39 al 48, del 71 al 80 y del 103 al 112. El nombre de "transición" proviene de una característica que presentan estos elementos de poder ser estables por si mismos sin necesidad de una reacción con otro elemento. Cuando a su última capa de valencia le faltan electrones para estar completa, los extrae de capas internas. Con eso es estable, pero le faltarían electrones en la capa donde los extrajo, así que los completa con otros electrones propios de otra capa. Y así sucesivamente; este fenómeno se le llama "Transición electrónica". Esto también tiene que ver con que estos elementos sean tan estables y difíciles de hacer reaccionar con otros. La definición más amplia es la que tradicionalmente se ha utilizado. Sin embargo muchas propiedades interesantes de los elementos de transición como grupo son el resultado de su subcapa d parcialmente completa. Las tendencias periódicas del bloque d son menos predominantes que en el resto de la tabla periódica. A través de ésta la

valencia no cambia porque los electrones adicionados al átomo van a capas internas.

ELEMENTOS DE TRANSICION

Los elementos de transición son:

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) 4d4 5s1 Cu(0) 3d10 4s1 Cu(II) 3d9

Bloque d

Bloque f

PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS:

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 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 Sus combinaciones son fuertemente coloreadas y paramagnéticas Sus potenciales normales suelen ser menos negativos que los de los metales

representativos, estando entre ellos los llamados metales nobles. Pueden formar aleaciones entre ellos. Son en general buenos catalizadores. Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio) Forman complejos iónicos.

CONFIGURACIONES ELECTRONICAS

Desde el escandio hasta el cobre se agregan electrones a los orbitales 3d. Así, la configuración electrónica externa del escandio es 4s2 3d1, la del titanio es 4s2 3d2 y así sucesivamente.

Las dos excepciones son el cromo y el cobre, cuyas configuraciones electrónicas externas son 4s1 3d5 y 4s1 3d10.

ESTADOS DE OXIDACION

Los metales de transición adquieren diversos estados de oxidación en sus compuestos mediante la pérdida de uno o más electrones.

COLORLa 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.

Sales complejas de cobalto

MAGNETISMOLa mayoría de los 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 COMPLEJOSLos iones de los metales de transición son ácidos de Lewis (pueden aceptar pares de electrones) y forman complejos 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.

QUÍMICA DE LOS METALES DE LA PRIMERA SERIE DE TRANSICIÓN

Escandio

El escandio, un elemento raro (2.5 X 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.

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) Al2O3(s) + 2Cr(l)

Los estados de oxidación más comunes del cromo son +2, +3 y +6, El óxido de cromo(III), Cr2O3, un polvo verde, se prepara por

descomposición térmica del dicromato de amoni

El óxido de cromo(III) tiene propiedades magnéticas que lo hacen útil en la elaboración de cintas magnéticas de grabación que funcionan mejor que las de los óxidos de hierro.

Manganeso El manganeso es un elemento relativamente abundante (0.11% de la

corteza terrestre en masa). La fuente principal del manganeso es la pirolusita, MnO2, pero también se encuentra en nódulos de manganeso.El metal se prepara por un proceso de aluminotermia.MnO2 Mn3O4 + O2Mn3O4 + Al Mn + Al2O3

Los estados de oxidación conocidos del manganeso comprenden desde +2 hasta +7. El estado +2 particularmente estable (tiene una subcapa 3d llena a la mitad).

El permanganato de potasio es un compuesto púrpura oscuro.2MnO2(s) + 2KOH(1) + KC1O3(1) 2KMnO4(1) +H20(g) + 2KC1(1)

Hierro Después del aluminio, el hierro es el metal más abundante en la corteza

terrestre (6.2% en masa). Menas importantes son: hematita, Fe2O3; siderita, FeCO3;y magnetita,

Fe3O4. El hierro reacciona con el ácido clorhídrico para dar hidrógeno gaseoso:

Fe + HCl FeCl2 + H2Los compuestos de hierro (II) incluyen FeO (polvo negro), FeSO4 - 7H2O (verde), FeCl2 (amarillo) y FeS (negro). En presencia de oxígeno, los iones Fe2+ en disolución se oxidan rápidamente a iones Fe3+

Cobalto

El cobalto es un elemento raro (3 x 10-3 % de la corteza terrestre en masa).

Se encuentra asociado con el hierro, el níquel y la plata. Sus principales menas son esmaltita, CoAs2, y cobaltita, CoAsS.

El metal se prepara por tostación de CoAsS en aire y posterior reducción del óxido metálico con carbón.

Los estados de oxidación del cobalto son +2 y +3; el +2 es el más estable de los dos.

Níquel

El níquel es un elemento raro (1.0 x 10-2 % de la corteza terrestre en masa).

La mena millerita, NiS, se asocia con pirita, FeS2, y calcopirita, CuFeS2. El metal se obtiene por tostación de la masa en aire en primera instancia, y

posterior reducción con hidrógeno gaseoso. El níquel se purifica por el proceso de Mond. Ni + CO Ni(CO)4

Su estado de oxidación estable es +2. Los iones hidratados Ni2+ tienen un color verde esmeralda.

Algunos compuestos importantes de níquel son NiO (verde) NiCl2 (amarillo) y NiS (negro).

Cobre El cobre, un elemento raro (6.8 x 10-2 % de la corteza terrestre en masa), Se encuentra formando menas como la calcopirita, CuFeS2. El metal se obtiene por tostación de la mena para dar Cu2S y después

cobre metálico; 2CuFeS2(s) + 4O2(g) Cu2S(s) + 2FeO(s) +SO2(g)

Cu2S(s) + O2(g) 2Cu(1) + SO2(g) El cobre sólo reacciona con el ácido sulfúrico concentrado caliente y con el

ácido nítrico. Los estados de oxidación más importantes son +1 y +2. El estado +1 es

menos estable y desproporciona en disolución:

2Cu+(ac) Cu(s) + Cu2+(ac)

Los compuestos de Cu(I) son damagneticos e incloros excepto Cu2O, que es rojo.

Los compuestos de Cu(II) son paramagnéticos y coloreados.

El ion hidratado Cu+2 es azul.

Algunos compuestos de Cu(II) son el CuSO4.5H2O (azul) y el CuS(negro).

CuSO4.5H2O CuO(negro),

CuSO4Cu2O, rojo

BIBLIOGRAFIA

http://www.ehowenespanol.com/definicion-metales-transicion-quimica-info_203613/ http://es.wikipedia.org/wiki/Metal_de_transici%C3%B3n https://www.uclm.es/profesorado/afantinolo/Docencia/Avanzada/Lantanidos/

Introduccion%20Sept%202008.pdf http://www.uclm.es/profesorado/afantinolo/docencia/inorganica/tema12/

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http://quimica.laguia2000.com/general/metales-de-transicion