Séptima semana de clase de química grado séptimo

Metales de transición

Metales de transición o elementos de transición. La IUPAC define un metal de transición como "un elemento cuyo átomo tiene una subcapa d incompleta o que puede dar lugar a cationes con una subcapa d incompleta". El zinc, cadmio, y mercurio están excluidos de estos elementos. 

Orbitales atómicos

Origen del nombre

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

Según la definición más amplia los metales de transición son los cuarenta elementos químicos, del 21 al 30 (Escandio, Titanio, Vanadio, Cromo, Manganeso, Hierro, Cobalto, Níquel, Cobre, Zinc), del 39 al 48 (Itrio, Circonio, Niobio, Molibdeno, Tecnecio, Rutenio, Rodio, Paladio, Plata, Cadmio), del 71 al 80 ( Lutecio, Hafnio, Tantalio, Wolframio, Renio, Osmio, Iridio, Platino, Oro, Mercurio) y del 103 al 112 (Lawrencio, Rutherfordio, Dubnio, Seaborgio, Bohrio, Hassio, Meitnerio, Darmstadtio, Roentgenio, Copernicio ).  

Los Metales de Transición son aquellos formados por los siguientes Grupos y Periodos:

• Grupo 3 (IIIB)
• Grupo 4 (IVB)
• Grupo 5 (VB)
• Grupo 6 (VIB)
• Grupo 7 (VIIB)
• Grupo 8 (VIIIB)
• Grupo 9 (VIIIB)
• Grupo 10 (VIIIB)
• Grupo 11 (IB)
• Periodo 4
• Periodo 5
• Periodo 6
• Periodo 7

Propiedades de los Metales de Transición:

• Son metales duros con puntos de fusión y ebullición son mucho más elevados que los de los alcalinotérreos y alcalinos. Esto es debido a la disminución del radio atómico.
• Estructura compacta
• Buenos conductores del calor y la electricidad.
• Dúctiles y maleables
• Sólidos a temperatura ambiente excepto el Mercurio (Hg)
• Presentan una gran variedad de estados de oxidación
• Los metales de transición poseen propiedades diferentes a las de los alcalinos y alcalinotérreos: son menos metálicos desde el punto de vista químico, pero más metálicos desde el punto de vista técnico, es decir, respecto a su dureza, ductibilidad, etc.
• Son elementos un poco extraños en el sentido de que al clasificarlos en la tabla periódica, se parecen más por periodos (filas) que por grupos (columnas) como sería lo normal.

• Los metales de transición son muy importantes en los procesos biológicos

• Presentan anomalías en cuanto al relleno de los orbitales. En la estructura electrónica de los elementos de un mismo periodo, hay un salto del 3d3 al 3d5 y del 3d8 al 3d10. 

• El hecho de tener los orbitales semiocupados les confiere mayor estabilidad.
• Los metales de transición se caracterizan por la posibilidad de actuar con varios números de oxidación, debido a los numerosos huecos en los orbitales d.
• El número de oxidación 2 es el más frecuente: pierden los dos electrones de la capa s2 y pasan al anterior periodo. Hacia el centro del periodo hay mayor multiplicidad. El salto electrónico en estos iones es de energías bajas, por lo que cae dentro del espectro visible.
• Estos estados de oxidación múltiple dan lugar a que los elementos sean paramagnéticos, debido a la existencia de electrones desapareados.
• Los compuestos de los metales de transición suelen ser coloreados, como el Hierro y el Níquel que cambian también su color. Con el Vanadio, todos los colores son distintos con cada número de oxidación.
• Tienen una gran tendencia a formar complejos con multitud de aniones, amoníaco, cianuros, oxalatos, fluoruros, etc. Estos complejos pueden hacer variar totalmente las propiedades que enmascaran los elementos de transición.
• Se hidrolizan con facilidad.