Embed Size (px)
Citation preview
Elementos de transición
Bonilla Reyes Victor Manuel
Chamorro Cruz Guadalupe
Leija Chávez Brandon Arturo
Características generales
1. Todos son metales
2. La mayoría son metales duros, fuertes, de alto punto de fusión y ebullición, conducen
bien el calor y la electricidad.
3. Todos forman aleaciones entre si y con otros elementos.
4. En su mayoría son muy electropositivos, como para disolverse en ácidos minerales y los
demás tienen potenciales de electrodo tan positivos que no les afecta los ácidos simples.
5. Presentan valencia variable, y algunos de los iones y compuestos presentan color en
alguno de sus estados de oxidación.
6. Debido a sus capas parcialmente llenas forman al menos algunos compuestos
paramagnéticos.
Bloque IIIB
Se asemeja mucho a los metales alcanitorreos.
Son muy reactivos.
Escandio
Escandio (Sc)
Nombre
Escandio
Número atómico
21
Estado de oxidación+3
Electronegatividad
1,3
Radio covalente (Å)
1,44
Radio iónico (Å)
0,81
Radio atómico (Å)
1,62
Configuración electrónica
[Ar]3d14s2
Primer potencial de ionización (eV)
6,59
Masa atómica (g/mol)
44,956
Densidad (g/ml)
3,0
Punto de ebullición (ºC)
2730
Punto de fusión (ºC)
1539
Descubridor: Lars Nilson en 1879
Es un metal blando, muy ligero, resistente al ataque del ácido nítrico y fluorhídrico, de color plateado deslustra expuesto al aire adoptando un color ligeramente rosado. Su estado de oxidación más común es +3 y sus sales son incoloras. Sus propiedades son más parecidas a las del itrio y los lantánidos.
El óxido de escandio Sc2O3, se utiliza en luces de alta intensidad y añadido yoduro de escandio en las lámparas de vapor de mercurio se consigue una luz solar artificial de muy alta calidad.
Itrio
Itrio (Y)Nombre
Itrio
Número atómico
39
Valencia
3
Estado de oxidación+3
Electronegatividad
1,2
Radio covalente (Å)
1,48
Radio iónico (Å)
0,93
Radio atómico (Å)
1,80
Configuración electrónica
[Kr]4d15s2
Primer potencial de ionización (eV)
6,62
Masa atómica (g/mol)
88,906
Densidad (g/ml)
4,47
Punto de ebullición (ºC)
2927
Punto de fusión (ºC)
1509
Descubridor
Johann Gadolin en 1794
El itrio es un metal plateado, brillante, ligero, dúctil y maleable.
El itrio puro comercial se separa de otras tierras raras por medio de
intercambio iónico; el metal del itrio se obtiene por reducción
del fluoruro con calcio. El óxido de itrio Y2O3 es la forma comercial de este
metal, el cual se encuentra contenido en la gadolinita.
Grupo IVB
Titanio
Titanio (Ti)
Nombre
Titanio
Número atómico
22
Valencia
2,3,4
Estado de oxidación+4
Electronegatividad
1,5
Radio covalente (Å)
1,36
Radio iónico (Å)
0,68
Radio atómico (Å)
1,47
Configuración electrónica
[Ar]3d24s2
Primer potencial de ionización (eV)
6,89
Masa atómica (g/mol)
47,90
Densidad (g/ml)
4,51
Punto de ebullición (ºC)
3260
Punto de fusión (ºC)
1668
Descubridor
William Gregor en 1791
Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es el cuarto metal
estructural más abundante en la superficie terrestre y el noveno en la gama
de metales industriales. No se encuentra en estado puro sino en forma de
óxidos
La resistencia a la corrosión que presenta es debida al fenómeno
de pasivación (se forma un óxido) que sufre .
El tetracloruro de titanio (TiCl4)es un líquido entre incoloro y amarillo. En
contacto con agua forma ácido clorhídrico y compuestos de titanio. El
tetracloruro de titanio no se encuentra de forma natural y es producido a
partir de minerales que contienen titanio.
Se emplea en la fabricación de titanio metálico o para obtener bióxido de titanio.5 El (TiCl4) se obtiene mediante un proceso de cloración a 800 °C, en presencia de carbono(C) mediante la reacción:
2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO
Posteriormente si se desea obtener titanio puro se purifica este producto con magnesio (Mg) o sodio molido (Na) mediante destilación fraccionada en una atmósferainerte (por ejemplo con argón) con la reacción:
Si se utiliza el Sodio (Na) en el proceso se producen la siguiente reacción:
TiCl4 + 4 Na → 4NaCl + Ti
Si se utiliza Magnesio (Mg) se producen la siguiente reacción:
TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl2
Circonio
Circonio (Zr)
Nombre
Zirconio
Número atómico
40
Valencia
2,3,4
Estado de oxidación+4
Electronegatividad
1,4
Radio covalente (Å)
1,48
Radio iónico (Å)
0,80
Radio atómico (Å)
1,60
Configuración electrónica
[Kr]4d25s2
Primer potencial
de ionización (eV)
6,98
Masa atómica (g/mol)
91,22
Densidad (g/ml)
6,49
Punto de ebullición (ºC)
3580
Punto de fusión (ºC)
1852
Descubridor
Martin Klaproth en 1789
Es un metal de transición brillante, de color blanco grisáceo, duro, resistente a
la corrosión.
Los minerales más importantes en los que se encuentra son el circón (ZrSiO4) y
la badeleyita (ZrO2), El circonio forma una delgada y compacta capa de
óxido, y por lo tanto se hace parcialmente inerte. Presenta una alta
resistencia a la corrosión por álcalis, ácidos, agua salada y otros agentes.
El circonio de origen natural esta formado por
cuatro isótopos estables:90Zr, 91Zr, 92Zr, 94Zr
Hafnio
Hafnio (Hf)Nombre
Hafnio
Número atómico
72
Valencia
2,3,4
Estado de oxidación+4
Electronegatividad
1,3
Radio covalente (Å)
1,50
Radio iónico (Å)
0,81
Radio atómico (Å)
1,58
Configuración electrónica
[Xe]4f145d26s2
Primer potencial de ionización (eV)
5,54
Masa atómica (g/mol)
178,49
Densidad (g/ml)
13,1
Punto de ebullición (ºC)
5400
Punto de fusión (ºC)
2222
Es un metal de transición, brillante, gris-plateado, químicamente muy
parecido al circonio, encontrándose en los mismos minerales y compuestos, y
siendo difícil separarlos.
El carburo de hafnio (HfC) es el compuesto binario más refractario conocido.
El nitruro de hafnio (HfN) es el más refractario de todos los nitruros metálicos
conocidos.
El hafnio es resistente a las bases concentradas, pero los halógenos pueden
reaccionar con él para formar tetrahaluros de hafnio (HfX4). A temperaturas
altas puede reaccionar con oxígeno, nitrógeno, carbono, boro, azufre y silicio.
Grupo VB
Vanadio
Vanadio (V)
Nombre
Vanadio
Número atómico
23
Valencia
2,3,4,5
Estado de oxidación+3
Electronegatividad
1,6
Radio covalente (Å)
1,25
Radio iónico (Å)
0,74
Radio atómico (Å)
1,34
Configuración electrónica
[Ar]3d34s2
Primer potencial de ionización (eV)
6,81
Masa atómica (g/mol)
50,942
Densidad (g/ml)
4,51
Punto de ebullición (ºC)
3450
Punto de fusión (ºC)
1900
Descubridor
Nils Sefstrom en 1830
Es un metal suave, de color gris plateado y de transición dúctil. La formación
de una capa de óxido del metal estabiliza al elemento contra la oxidación.
Este metal de transición presenta una alta resistencia a las bases, al ácido
sulfúrico (H2SO4) y al ácido clorhídrico (HCl).1
isótopos
En la naturaleza se puede encontrar un isótopo estable, el vanadio-51.
El compuesto de mayor importancia es el pentaóxido de divanadio, que se utiliza
como un catalizador para la producción de ácido sulfúrico. Este compuesto oxida
el dióxido de azufre (SO2) a trióxido (SO3). En esta reacción redox, el azufre se oxida
de +4 a +6, y el vanadio se reduce de +5 a +3:
V2O5 + 2SO2 → V2O3 + 2SO3
El catalizador se regenera por oxidación con el aire:
V2O3 + O2 → V2O5
El pentaóxido de divanadio, V2O5, que se suele obtener como un sólido pulverulento
de color naranja, es un agente oxidante, y se emplea como catalizador y
como colorante.
Niobio
Niobio (Nb)Nombre
Niobio
Número atómico
41
Valencia
2,3,4,5
Estado de oxidación+5
Electronegatividad
1,6
Radio covalente (Å)
1,37
Radio iónico (Å)
0,70
Radio atómico (Å)
1,46
Configuración electrónica
[Kr]4d45s1
Primer potencial de ionización (eV)
6,81
Masa atómica (g/mol)
92,906
Densidad (g/ml)
8,4
Punto de ebullición (ºC)
3300
Punto de fusión (ºC)
2468
Descubridor
Charles Hatchett 1801
El niobio es un metal dúctil, gris brillante, que presenta una coloración azul
cuando permanece en contacto con el aire, a temperatura ambiente,
durante un largo período. Dicha capa de óxido impide la posterior oxidación.
Es insoluble en ácidos e incluso en agua regia. Tanto el ácido
fluorhídrico como el flúor lo atacan y disuelven por formación de complejos.
Con hidróxidos alcalinos fundidos forma niobatos.
El metal comienza a oxidarse con el aire a 200 °C y sus estados de oxidación
más comunes son +2, +3, +5. El estado de oxidación +4 es menos común, y
poco estudiado debido a su paramagnetismo.
Tantalio
Tantalio (Ta)
Nombre
Tantalio
Número atómico
73
Valencia
2,3,4,5
Estado de oxidación+5
Electronegatividad
1,5
Radio covalente (Å)
1,38
Radio iónico (Å)
0,73
Radio atómico (Å)
1,46
Configuración electrónica
[Xe]4f145d36s2
Primer potencial de ionización (eV)
6,02
Masa atómica (g/mol)
180,948
Densidad (g/ml)
16,61
Punto de ebullición (ºC)
5425
Punto de fusión (ºC)
2996
Descubridor
Anders Ekeberg en 1802
El tantalio es un metal gris, brillante, pesado, dúctil, de alto punto de fusión, buen
conductor de la electricidad y el calor y muy duro.
Es muy resistente al ataque por ácidos; se disuelve empleando ácido fluorhídrico o
mediante fusión alcalina.
Es muy parecido al niobio y se suele extraer del mineral tantalita, que en la
naturaleza aparece generalmente formando mezclas isomorfas con
la columbita que se conocen con el nombre de coltán.
Alcanza el máximo estado de oxidación del grupo, +5.
Grupo VIB
Cromo
Cromo (Cr)
Nombre
Cromo
Número atómico
24
Valencia
2,3,4,5,6
Estado de oxidación+3
Electronegatividad
1,6
Radio covalente (Å)
1,27
Radio iónico (Å)
0,69
Radio atómico (Å)
1,27
Configuración electrónica
[Ar]3d54s1
Primer potencial de ionización (eV)
6,80
Masa atómica (g/mol)
51,996
Densidad (g/ml)
7,19
Punto de ebullición (ºC)
2665
Punto de fusión (ºC)
1875
Descubridor
Vaughlin en 1797
El cromo es un metal de transición duro, frágil, gris acerado y brillante. Es muy resistente
frente a la corrosión.
El dicromato de potasio, K2Cr2O7, es un oxidante enérgico y se utiliza para limpiar material
de vidrio de laboratorio de cualquier resto orgánico que pueda contener.
El "verde de cromo" (es el óxido de cromo (III), Cr2O3) es un pigmento que se emplea, por
ejemplo, en pinturas esmaltadas y en la coloración de vidrios. El "amarillo de cromo" (es
un cromato de plomo, PbCrO4) también se utiliza como pigmento.
También el cromo se encuentra en el dicromato de hierro (II) FeCr2O7, en estado mineral.
Molibdeno
Molibdeno (Mo)
Nombre
Molibdeno
Número atómico
42
Valencia
2,3,4,5,6
Estado de oxidación+6
Electronegatividad
1,8
Radio covalente (Å)
1,45
Radio iónico (Å)
0,62
Radio atómico (Å)
1,39
Configuración electrónica
[Kr]4d55s1
Primer potencial de ionización (eV)
7,24
Masa atómica (g/mol)
95,94
Densidad (g/ml)
10,2
Punto de ebullición (ºC)
5560
Punto de fusión (ºC)
2610
Descubridor
Carl Wilhelm Scheele en 1778
Es un metal plateado, tiene el sexto punto de fusión más alto de cualquier elemento. El molibdeno no se produce como el metal libre en la naturaleza, sino en varios estados de oxidación en los minerales.
No reacciona con oxígeno o agua a temperatura ambiente. A temperaturas elevadas, se forma el óxido de molibdeno (VI):
2 Mo + 3 O2 → 2 MoO3
Cloruro de molibdeno (II) MoCl2 (sólido de color amarillo)Cloruro de molibdeno (III) MoCl3 (sólido de color rojo oscuro)Cloruro de molibdeno (IV) MoCl4 (sólido de color negro)Cloruro de molibdeno (V) MoCl5 (sólido de color verde oscuro)Cloruro de molibdeno (VI) MoCl6 (sólido de color marrón)
Wolframio
Wolframio(W)
Nombre
Wolframio
Número atómico
74
Valencia
2,3,4,5,6
Estado de oxidación+4
Electronegatividad
1,7
Radio covalente (Å)
1,46
Radio iónico (Å)
0,64
Radio atómico (Å)
1,39
Configuración electrónica
[Xe]4f145d46s2
Primer potencialde ionización (eV)
8,03
Masa atómica (g/mol)
183,85
Densidad (g/ml)
19,3
Punto de ebullición (ºC)
5930
Punto de fusión (ºC)
3410
Descubridores
Fausto y Juan José de Elhuyar en 1783
Es un metal escaso en la corteza terrestre, se encuentra en forma de óxido y de sales en ciertos minerales. Es de color gris acerado, muy duro y denso, tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales y el punto de ebullición más alto de todos los elementos conocidos.
Sus compuestos más característicos son:
Óxidos de volframio, y, a partir de ellos se consigue:Óxidos mixtos con metales alcalinos o alcalinotérreosÓxidos azules, de valencia mixta, que se preparan por reducción suaveBronces de volframio, de valencia mixta y no estequiométrico con cierta proporción de sodioVolframatos simples
Iso y heteropoliácidos y sus sales, polioxometalatos de una gran riqueza y variedad estructural
Gupo VIIB
Manganeso
Carl Scheele (Inglaterra, 1774)
Manganeso de manganese, pirolusita
Es un oxidante poderoso
Constituye aproximadamente el 0.085% de
la corteza terrestre
Se presenta principalmente como oxido, oxidos
hidratados o carbonatos
El metal se obtiene de los oxidos por reducción con el aluminio
Se ha comprobado que el manganeso tiene un papel tanto estructural como enzimático
El manganeso actúa en la fotosíntesis oxigénica en las plantas
Compuestos del Manganeso
El estado divalente es el mas importante y en general el mas estable
Óxidos y compuestos oxohidrogenados. Mn2O7,MnO2, MnO, Mn2O3.
Oxisales. Oxoaniones mas importantes son los manganatos VI y VII, Mn VI
se obtiene de la oxidación de MnO2
Haluros. Los mas importantes son los de Mn (II) que existen con los cuatro
halogenos. Tambien se conocen varios oxohaluros de manganeso de
fórmula general MnO2X2, que son sumamente explosivos.
Complejos. Los índices de coordinación más frecuentes son el 4, el 5 y el 6,
con geometrías tetraédrica, de bipirámide trigonal o pirámide cuadrada y
octaédrica, respectivamente.
Tecnecio
C. Perrier y E. Segré (Italia,1939)
Griego Technetos, artificial.
Metal resistente a la corrosión, radiactivo, similar al Renio.
Usado en imágenes de tomografía
Se obtiene de un reactor nuclear
Decae a 99Tc, vida media 6.01hr
Isotopo utilizado en estudios químicos
Renio
Características y aplicaciones
Walter Noddacke Ida Tacke (Alemania, 1925)
Latín Rhenia, Renania
Metal raro y caro, blanco plateado
Cataliza (Pt/Re) la producción de gasolina sin Pb
Endurece metales sometidos a friccion
Filamentos de focos , de espectrómetros de masas y flashes
Revestimiento de contactos electricos.
Compuestos del Tecnecio y Renio
Los heptaoxidos de ambos elementos se obtienen
quemando los metales y son volátiles
Los oxidos inferiores se obtienen ya sea por
descomposición térmica del 𝑁𝐻4𝑀𝑂4 o calentando
𝑀2𝑂7 +𝑀
Halogenuros.
oxocompuestos
Grupo VIII B
Primera triada:
Hierro
Características y aplicaciones Descubrimiento en la prehistoria
Latin Ferrum, hierro.
Metal ductil y tenaz, barato y abundante
Se usa para la producción de acero principalmente para a creación de
estructuras.
El Hierro es una parte esencial de la hemoglobina: el agente colorante rojo
de la sangre que transporta el oxígeno a través de nuestros cuerpos.
El hierro es el metal mas abundante después del aluminio
Compuesto de hierro
Halogenuros. Solo se conocen halogenuros de hierro (II),
y de hierro (III).
Complejos. El hierro (II) forma en su mayoría
coordinación octaédrica, el hierro (III)también en su
mayoría son de forma octaédrica y también son
importantes los tetraédricos y los pirámides cuadrados
Oxidos e hidróxidos. Se obtienen con la adicion de OH
a las soluciones de hierro. Fe(OH)2,FeO,FeCl3, Fe2Cl6.
Rutenio
Jedrzej Sniadecki (Polonia, 1808)
De Ruthenia, Rusia
Metal noble muy quebradizo, plateado, duro y raro, con propiedades
catalíticas
Se usa en electrónica (conectores de borde y circuitos impresos por capa
gruesa)
En la industria química, recubre electrodos para obtener Cl2
joyería fina
Protesis dental
Obtencion de NH3
Osmio
S. Tennant (Inglaterra,1803)
Griego Osme, olor.
Polvo negro fino, duro o masa dura gris azul y lustrosa.
Es el metal mas denso
Cataliza (OsO4) oxidación de alquenos a cis-dioles (dialcoholes)
Tiñe células y tejidos
Se usa en interruptores y circuitos electricos.
Filamentos de luz eléctrica
Con Ir esta en las puntas de bolígrafos y plumas fuente.
Compuestos de rutenio y osmio
oxocompuestos. RuO4 amarillo anaranjado, se
forma cuando las soluciones acidas de Ru se
oxidan. OsO4 incoloro, se obtiene con un
oxidante fuerte como HNO3.
Compuestos de coordinación. Hay complejos y
aquaniones derutenio,complejos aminados de
rutenio, complejos de oxido nítrico y complejos
de fosfinas terciarias
Grupo VIII B
Segunda triada
Cobalto
George Brandt (Suecia, 1735)
Aleman Kobalt , deformación de kobold, duende
Metal duro, plateado, con propiedades magnéticas
Catalizadores en industria química y petroquímica
Colorantes de vidrio y cerámica
Secadores (pintura)
Radioquimico para el cáncer (60Co)
Aleaciones magnéticas (Alnico)
Superaleaciones (resisten la corrosión a alta t°, desgaste y corte)
Rodio
W. Wollaston (Inglaterra, 1803)
Latin Rhodon, rosa por el color de sus sales en agua
Metal noble, duro, blanco plateado
Se uso en convertidores catalíticos de automóviles pues reduce los óxidos
de nitrógeno
En la industria química cataliza la obtención de acido acético a partir de
metanol
Aleado con Pt y Pd se usa en hornos, termopares, crisoles.
Iridio
S. Tennat (Inglaterra, 1803)
Del latin Iris,diosa del arcoíris.
Metal pesado, quebradizo, blanco.
Elemento de propiedades catalíticas (hidrogenación, hidroformilacion)
Muy resistente a la corrosión y alta temperatura
En la industria química recubre (IrO2)electrodos de Ti para obtener Cloro
Crisoles, termopares, instrumentos quirúrgicos, patrón de pesos y medidas,
agujas hipodérmicas.
Compuestos de Rodio e Iridio
Complejos de Rodio e Iridio. Se conocen muchos
complejos octaédricos, diamagnéticos y cinéticamente
inertes similares a los de Co III.
De los complejos que existen de estos elementos son
Clororrodatos
Hexaclorhidratos
Grupo VIII B
Tercera triada
Níquel
Es un metal de transición de color blanco plateado con un ligero toque dorado,
conductor de la electricidad y del calor, muy dúctil y maleable.
Altamente denso.
Es resistente a la corrosión y se suele utilizar como recubrimiento.
Su estado de oxidación más normal es +2. Puede presentar otros, se han
observado estados de oxidación 0, +1 y +3 en complejos.
En la naturaleza se encuentran 5 isótopos estables: 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni y 64Ni, siendo
el más ligero el más abundante
Muchas, aunque no todas, de las hidrogenases contienen níquel, especialmente
en aquellas cuya función es oxidar el hidrógeno. Parece que el níquel sufre
cambios en su estado de oxidación lo que parece indicar que el núcleo de níquel
es la parte activa de la enzima
El níquel está también presente en la enzima metil con reductasa y en bacterias
metanogénicas.
Paladio
El paladio es un metal de color blanco parecido al platino.
Los estados de oxidación más comunes del paladio son +2 y +4.
El paladio se disuelve lentamente en ácido sulfúrico, ácido nítrico y ácido
clorhídrico.
El metal tiene la extraña habilidad de absorber hasta 900 veces su propio
volumen de hidrógeno a temperatura ambiente. (Dentro e su red cristalina)
Los radioisótopos más estables son 107Pd con una vida media de 6,5 millones de
años, 103Pd con una vida media de 17 días, y 100Pd con una vida media de 3,63
días.
Todos los compuestos del paladio deben ser considerados como altamente
tóxicos y carcinógenos.
Platino
Cuando está puro, de color blanco grisáceo, maleable y dúctil.
Se denomina grupo del platino a los elementos rutenio, osmio, rodio, iridio, paladioy platino. Estos elementos son bastante utilizados como catalizadores.
Seis isótopos naturales: 190-Pt (6,5x1011 años, 0,11%), 192-Pt (0,79%), 194-Pt (32,9%),195-Pt (33,8%), 196-Pt (25,3%), 198-Pt (7,2%).
El de mayor período de semidesintegración 193-Pt (50 años) y el de menor 168-Pt(2 milisegundos).
El Cisplatino, un compuesto basado en platino.
Genera inhibición en la división bacterial, no ocasionada por el campo eléctricosino por el electrodo de platino con el que efectuaba la electrólisis.
Este descubrimiento accidental, no obstante, pronto inició una serie deinvestigaciones y estudios sobre los compuestos del platino en la división celular, loque culminó en la síntesis del Citoplastino. Esta droga fue fundamental en la curadel cáncer testicular
Otros compuestos de platino como el carboplatino, un derivado del cisplatinocon una enorme actividad antitumoral
Grupo I B
Son elementos muy poco activos químicamente, de ahí que reciban el nombre
de metales nobles. Por ello, suelen encontrarse libres en la naturaleza.
Los átomos de estos elementos presentan electrones en subniveles interiores, lo
cual, unido al aumento de carga nuclear, hace que el volumen de estos átomos
sea menor y que la cesión de electrones del último nivel sea bastante difícil,
presentando una energía de ionización muy elevada.
Dentro de esta familia cada elemento tiene un estado de oxidación
preferencial.
Todos tienen una fem positiva, por lo que no son afectados por ácidos simples
no se oxidan con facilidad, por lo que se utilizan como materiales de gran
duración. Por lo que tienen un valor muy elevado en el mercado y se les
conoce como “metales de acuña miento”
Cobre
Es de color rojizo y de brillo metálico y, después de la plata, es el elemento
con mayor conductividad eléctrica y térmica.
El estado de oxidación mas estable es el 2+, pero también puede trabajar
con el estado de oxidación 3+ es un agente oxidante demasiado fuerte.
En la naturaleza se encuentran dos isótopos estables: 63Cu y 65Cu. El más
ligero de ellos es el más abundante (69,17%).
Se han caracterizado hasta el momento 25 isótopos radiactivos de los cuales
los más estables son el 67Cu, el 64Cu y el 61Cu con periodos de
semidesintegración de 61,83 horas, 12,70 horas y 3,333 horas respectivamente.
El cobre posee varias propiedades físicas que propician su uso industrial en
múltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, después del hierro y del
aluminio, más consumido en el mundo.
En las plantas, el cobre posee un importante papel en el proceso de la
fotosíntesis y forma parte de la composición de la plastocianina. Alrededor del
70% del cobre de una planta está presente en la clorofila, principalmente en los
cloroplastos. (su deficiencia).
El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los
vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es esencial
para la vida humana. El cobre se encuentra en algunas enzimas como la
citocromo c oxidasa, la lisil oxidasa y la superóxido dismutasa.
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales
El desequilibrio de cobre en el organismo cuando se produce en forma excesiva
ocasiona una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.
(Hereditaria)
Plata
La Plata se encuentra en la naturaleza en estado metálico y es el más
blanco de todos los metales.
Después del Oro, la Plata es el metal mas maleable y dúctil de los metales
y es el mejor conductor de la electricidad.
Cuando forma compuestos su número de oxidación es +1.
La plata natural se compone de dos isótopos estables Ag-107 y Ag-109,
siendo el primero ligeramente más abundante (51,839%) que el segundo.
Se han caracterizado veintiocho radioisótopos de los cuales los más
estables son la Ag-105, Ag-111 y Ag-112, con periodos de
semidesintegración de 41,29 días, 7,45 días y 3,13 horas respectivamente.
La plata no es tóxica pero la mayoría de sus sales son venenosas y pueden
ser carcinógenas.
Los compuestos que contienen plata pueden ser absorbidos por el sistema
circulatorio y depositarse en diversos tejidos provocando argiria, afección
consistente en la coloración grisácea de piel y mucosas.
Se ha demostrado en ratones su utilidad terapéutica como antibiótico.
Oro
En la naturaleza el Oro se encuentra libre.
En estado masivo es amarillo, pero en forma pulverizada es bronceado. Es
el más maleable y más dúctil de todos los metales.
Es blando y se considera como uno de los más inertes.
En estado de oxidación +1 forma compuestos aurosos y cuando su
oxidación es +3 forma compuestos áuricos.
El oro sólo tiene un isótopo estable,197Au, el cual es también su único
isótopo de origen natural.
El oro no es un elemento esencial para ningún ser vivo.
En la actualidad se le ha dado algunos usos terapéuticos: algunos tiolatos
(o parecidos) de oro (I) se emplean como antiinflamatorios en el
tratamiento de la artritis reumatoide y otras enfermedades reumáticas.
La mayoría de estos compuestos son poco solubles y es necesario
inyectarlos.
El cuerpo humano no absorbe bien este metal, pero sus compuestos
pueden ser tóxicos
Grupo II B
Presentan una configuración electrónica d10 s2.
De esta familia no da lugar a reacciones químicas redox de tipo extenso.
La tendencia general es perder electrones s para formar cationes 2+ estables.
El radio del átomo y la mayor carga nuclear resultante de estar los 10 electrones "d"
en un subnivel inferior determina que estos metales sean menos activos que los
alcalino-térreos (con los que guardan ciertas analogías).
Si bien, zinc y cadmio, son relativamente activos y muy parecidos entre sí y el
mercurio es un metal noble.
El Hg es tan diferente que no se puede considerar homólogo de Zn y Cd.
Estos metales tienen gran tendencia a formar iones complejos y compuestos
covalentes.
Sus iones sencillos son divalentes.
Los tres elementos del grupo 12 son metales plateados de bajos puntos de
fusión (419, 321 y -34 ºC) comparados con os puntos de fusión de los metales de
transición (> 1000 ºC).
Aunque están al final del bloque d, la mayoría de los compuestos de los
metales del grupo 12 poseen una configuración d10, por lo que deben
clasificarse como metales del bloque p o de post-transición
Sólo el Zn guarda cierta semejanza con el Mg en estructuras de ciertos
compuestos(ZnO, ZnS, ZnX2....) aunque estos son más covalentes
Su único punto en común con los metales de transición es su capacidad para
formar complejos
Complejos
Zinc
Este elemento presenta cierto parecido con el magnesio, y con el cadmio de su
grupo, pero del mercurio se aparta mucho por las singulares propiedades físicas y
químicas
Es un metal de color blanco azulado que arde en aire con llama verde azulada. El
aire seco no le ataca pero en presencia de humedad se forma una capa superficial
de óxido
El Zn se encuentra en la naturaleza en forma de blenda y würzita (ZnS) y calamina
(ZnCO3).
El cuerpo humano contiene alrededor de 40 mg de cinc por kg y muchas enzimas
funcionan con su concurso:
• interviene en el metabolismo de proteínas y ácidos nucleicos.
• Estimula la actividad de aproximadamente 100 enzimas,
• Es necesario para la cicatrización de las heridas.
• Interviene en las percepciones del gusto y el olfato y en la síntesis del ADN.
• El metal se encuentra en la insulina
Hay 2-4 gramos de cinc distribuidos en todo el cuerpo humano.
• La mayoría del cinc se encuentra en el cerebro, los músculos, los huesos, elriñón y el hígado, con las concentraciones más altas en la próstata y laspartes del ojo.
• El semen es particularmente rico en cinc, siendo un factor clave en lacorrecta función de la glándula prostática y en el crecimiento de losórganos reproductivos.
El cinc aumenta la testosterona en sangre indirectamente, funcionandocomo coenzima en el metabolismo de las hormonas masculinas por mediode su formación a través de la hormona luteinizante (LH)
En el cerebro, el cinc se almacena en determinadas vesículas sinápticasmediante neuronas glutamatérgicas
Cadmio
El cadmio es un metal blanco azulado, dúctil y maleable. Se puede cortar
fácilmente con un cuchillo. En algunos aspectos es similar al zinc.
La toxicidad que presenta es similar a la del mercurio; posiblemente se enlace a
residuos de cisteína. La metalotioneína, que tiene residuos de cisteína, se enlaza
selectivamente con el cadmio.
Su estado de oxidación más común es el +2. Puede presentar el estado de
oxidación +1, pero es muy inestable.
El Cd es menos abundante por lo que suele aparecer asociado al Zn(II).
El Cd y sus compuestos son extremadamente tóxicos.
Mercurio
Es un metal pesado plateado que a temperatura ambiente es un líquido
inodoro.
No es buen conductor del calor comparado con otros metales, aunque es
buen conductor de la electricidad.
Se alea fácilmente con muchos otros metales como el oro o la plata
produciendo amalgamas.
Cuando aumenta su temperatura-por encima del los 40 °C - produce vapores
tóxicos y corrosivos.
El Hg es líquido a temperatura ambiente debido a la contracción de los orbitales
externos por efectos relativistas, lo que debilita el enlace metálico.
El Hg se encuentra en forma del mineral cinabrio (HgS), en ocasiones se puede
encontrar en estado nativo.
El Hgº y sus cationes resultan extremadamente tóxicos (gran tendencia a enlazar
a S y bloquear proteinas,...).
En general para los sistemas vivos
Teoría de orbital molecular
Los orbitales moleculares se forman por una combinación lineal de
orbitales atómicos
Como los orbitales atómicos estaban definidos por una función de onda,
las combinaciones entre ellos se tomarán como interferencias
constructivas o destructivas. Ésto define tipos de orbitales moleculares
enlazantes y antienlazantes.
Orbitales tipo σs
Se generan a partir de una combinación lineal de dos orbitales atómicos
tipo s.
Orbitales tipo πp,σp
Se generan a partir de una combinación lineal de dos orbitales atómicos
tipo npx, y npy.
Información de la TOM Paramagnéticas: Poseen electrones desapareados, se ven afectadas por
campos magnéticos.
Diamagnéticas: Poseen todos sus electrones apareados y no se ven
afectadas por campos magnéticos (m=0).
Orden de enlace: El orden de enlace determina el número de enlaces que
tiene la molécula. En caso de ser cero, ésta no existe. Se calcula con la
siguiente fórmula:
OE=𝟏
𝟐(𝒏° 𝒆 𝒆𝒏𝒍𝒂𝒛𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 − 𝒏° 𝒆 𝒂𝒏𝒕𝒊𝒆𝒏𝒍𝒂𝒛𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔)
Con esto se sabe si existe o no un enlace
Longitud de enlace
