Ejemplos de metales de transición

Los metales de transición son los elementos metálicos que se localizan al centro de la tabla periódica, y se distinguen por sus utilidades para las actividades humanas. Se caracterizan por tener una estructura de empaquetamiento compacto, donde los átomos tienen un radio relativamente pequeño.

Por la anterior propiedad, estos elementos forman enlaces metálicos fuertes y, en consecuencia, sus densidades, puntos de fusión y de ebullición, calores de fusión y de vaporización son mayores que en los metales de los grupos IA, IIA y IIB. Las configuraciones electrónicas de los de transición, desde el escandio (Sc) hasta el cobre (Cu), agrupan sus últimos electrones en los orbitales 3d.

Propiedades de los metales de transición

Los metales de transición tienen una serie de características físicas y químicas que les diferencian de los demás elementos.

  • Su forma natural
  • Alta densidad
  • Maleabilidad
  • Ductilidad
  • Estados de oxidación
  • Algunos reaccionan con ácidos
  • Se combinan con aniones
  • Conductividad térmica
  • Conductividad eléctrica
  • Forman compuestos de coordinación

Su forma natural

Magnetita: mineral de hierro

Los metales de transición generalmente se encuentran en yacimientos minerales, formando parte de compuestos químicos estables como los óxidos, las sales binarias o las oxisales. Por ejemplo, el hierro (Fe) suele encontrarse como sulfuro (FeS), y es llamado “pirita”; el titanio (Ti) se encuentra como un mineral llamado “rutilo”, constituido por su óxido (TiO2).

El hierro es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, abarcando el 6.2% en masa, después del metal aluminio. Otras maneras en las que se puede encontrar son las menas (piedras concentradas en una sustancia) de sus óxidos, como la hematita (Fe2O3), la siderita (FeCO3) y la magnetita (Fe3O4). El hierro puro es un metal gris y no es particularmente duro.

Alta densidad

La densidad es la cantidad de materia que hay por cada unidad de volumen. Se mide generalmente en gramos por cada centímetro cúbico (g/cm3) o gramos por cada mililitro (g/mL), que es lo mismo. Los metales de transición, por tener una estructura interna muy compacta, generan una gran masa por unidad de volumen; son en consecuencia muy densos.

El osmio (Os) es uno de los metales con la mayor densidad. Su valor es de 22.61 g/cm3. Le sigue el iridio (Ir), con una densidad de 22.56 g/cm3. El platino (Pt) tiene una densidad de 21.45 g/cm3, y la del renio (Re) tiene un valor de 21.02 g/cm3. La densidad influye mucho en el punto de fusión. Generalmente, mientras más compactos están los átomos, más calor implica fundir el elemento.

Maleabilidad

La maleabilidad es la propiedad de los materiales que les permite recibir esfuerzos para convertirse en láminas y figuras geométricas que cumplan una función o necesidad. Metales maleables son el oro (Au), la plata (Ag), el cobre (Cu), el cromo (Cr), por ejemplo. Gracias a esta propiedad, se pueden crear monedas o láminas.

Ductilidad

La ductilidad es la propiedad de los materiales que les permite recibir esfuerzos de compresión para convertirse en alambres delgados, que cumplan una función o necesidad. Generalmente, esta función es la de conducir la corriente eléctrica, y el cobre (Cu) es el metal pionero para ello. Aunque el oro y la plata son aún mejores conductores, el cobre es bueno y más barato.

Estados de oxidación

Los metales de transición presentan diversos estados de oxidación en sus compuestos, entre los cuales los más comunes son +2 y +3. El estado de oxidación +2 tiende a ser más estable al final de la serie, sobre todo en el Níquel y en el Cobre. En cambio, el +3 era más estable al principio, en los elementos Escandio, Titanio, Vanadio.

El estado de oxidación o valencia máximo para un metal de transición es +7, que es el caso del manganeso, cuya configuración electrónica termina en (4s2, 3d5). Los metales de transición casi siempre presentan sus máximas valencias en los compuestos con elementos muy electronegativos, como el oxígeno y flúor, por ejemplo, en los compuestos V2O5, CrO3, Mn2O7.

Algunos reaccionan con ácidos

Aunque los metales de transición son más electronegativos que los metales alcalinos y los alcalinotérreos, sus potenciales estándares de reducción indican que, con excepción del cobre, todos deberían reaccionar con ácidos fuertes (como el ácido clorhídrico HCl) para formar gas hidrógeno.

Sin embargo, casi todos estos metales son inertes a los ácidos o reaccionan despacio con ellos, debido a la capa de óxido que los protege. Como el cromo. A pesar de que su potencial estándar de reducción es negativo, es casi inerte por el óxido Cr2O3, que se forma en la superficie; de ahí que comúnmente muchos metales se recubren con cromo para protegerlos de la corrosión.

Se combinan con aniones

Los metales de transición se encuentran naturalmente en combinación con aniones (iones negativos) como los no metales o los radicales, en los yacimientos subterráneos o en sistemas montañosos. Es poco común que se encuentren en su estado puro. Algunos de los aniones más frecuentes con los que los metales se unen son:

  • Cloruro (Cl)
  • Bromuro (Br)
  • Sulfuro (S-2)
  • Oxígeno (O-2)
  • Clorato (ClO3)
  • Silicato (SiO4-4)

Conductividad térmica

La conductividad térmica es la capacidad de los materiales de transportar la energía calorífica a través de su estructura interna. Los metales de transición son de los mejores conductores térmicos. Destacan el cobre, el oro y la plata. Por economía, se utiliza el cobre como el conductor térmico por excelencia, para fabricar estufas eléctricas.

Cobre, excelente conductor térmico.

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales de transportar la energía eléctrica a través de su estructura interna. Los metales de transición son de los mejores conductores eléctricos. Destacan el cobre, el oro y la plata. Por el mismo motivo, el económico, el cobre es el utilizado para las instalaciones eléctricas de una ciudad.

Forman compuestos de coordinación

Los metales de transición tienen una tendencia particular a formar iones complejos. Un compuesto de coordinación por lo general consiste en un ion complejo y un contraión. Hay excepciones. Por ejemplo, algunos compuestos de coordinación, como el Fe(CO)5 no contienen iones complejos.

Los químicos del siglo XIX estaban desconcertados por cierto tipo de reacciones que parecían contravenir la teoría de la valencia. Por ejemplo, las valencias de los elementos en el cloruro de cobalto (III) y en el amoniaco parecían estar satisfechas. Sin embargo, estas dos sustancias reaccionan y forman un compuesto estable que tiene la fórmula CoCl3*6NH3.

Para explicar este comportamiento, Alfred Werner, el descubridor, postuló que la mayoría de los elementos presenta dos tipos de valencia: una valencia primaria y una valencia secundaria. El término actual para la valencia primaria corresponde al número de oxidación y la valencia secundaria equivale al número de coordinación del elemento.

De acuerdo con Werner, el cobalto tiene una valencia primaria de 3 y una valencia secundaria de 6 en el CoCl3*6NH3. En la actualidad, se utiliza la fórmula [Co(NH3)6]Cl3 para indicar que el átomo de cobalto y las moléculas de amoniaco forman un ion complejo; los iones cloruro no forman parte del complejo, pero se unen a él por fuerzas de tipo iónico.

Ejemplos de metales de transición

  • Escandio (Sc)
  • Titanio (Ti)
  • Vanadio (V)
  • Cromo (Cr)
  • Manganeso (Mn)
  • Hierro (Fe)
  • Cobalto (Co)
  • Níquel (Ni)
  • Cobre (Cu)
  • Itrio (Y)
  • Circonio (Zr)
  • Niobio (Nb)
  • Molibdeno (Mo)
  • Tecnecio (Tc)
  • Rutenio (Ru)
  • Rodio (Rh)
  • Paladio (Pd)
  • Plata (Ag)
  • Hafnio (Hf)
  • Tantalio (Ta)
  • Tungsteno o Wolframio (W)
  • Renio (Re)
  • Osmio (Os)
  • Iridio (Ir)
  • Platino (Pt)
  • Oro (Au)
Citado APA: (A. . Ejemplos de metales de transición. Revista Enciclopedia 10ejemplos.com. Obtenido 10, 2019, de https://10ejemplos.com/ejemplos-de-metales-de-transicion/ )

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