Unidad01

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Clase acerca de los metales de transición

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Unidad01

  1. 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGÓGICO LUÍS BELTRÁN PRIETO FIGUEROA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES PROGRAMA DE QUÍMICA Prof. Pablo Fonseca Química Inorgánica Mayo, 2008
  2. 2. Metales de Transición •Concepto •Características •Propiedades •Clasificación •Configuración Electrónica de los elementos de transición • Estados de oxidación de los elementos de transición •Diferencias y similitudes entre los grupos •Importancia de los elementos de Transición
  3. 3. Mecánica Cuántica • Principal (n): • Secundario (l): n-1 • Magnético (ml): -l,0,+l • Espín (ms): +1/2; -1/2
  4. 4. Función de Onda Θl,ml (θ) Φml(φ) = (1/4π)1/2Ψ(θ,φ)
  5. 5. Penetración y Apantallamiento Apantallamiento Penetración
  6. 6. Orden de energía de los orbitales hidrogenoides empleados como aproximación en átomos polielectrónicos. (Adaptado de: Cotton; Wilkinson (1995) Química Inorgánica Avanzada. México: Limusa)
  7. 7. Principio de Construcción o Aufbau 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<5d »4f<6p<7s<6d<5f<...
  8. 8. Tabla Periódica
  9. 9. Metales de Transición
  10. 10. Son los Elementos que tienen capas d parcialmente llenas e inclusive cuando forman sus compuestos más importantes. (Como por ejemplo el Cobre, la Plata y el Oro). Cotton; Wilkinson (1995) Química Inorgánica Avanzada. México: Limusa Son los metales que en forma iónica poseen orbitales d incompletos. Wikipedia (2006) Metales de Transición. Consulta [02-2007]
  11. 11. Las Excepciones de estos elementos son los correspondientes del grupo 12 (2B) ya que estos poseen el orbital d lleno (d10); al igual que el grupo 3 (3B) ya que presentan características diferentes a los demás elementos y se estudian por separado
  12. 12. Propiedades Generales 1. Todos son metales “Típicos”; esto quiere decir que son duros, fuertes de alto punto de ebullición y fusión, conducen bien el calor y la electricidad, y son maleables. 2. Todos forman aleaciones entre sí y con otros elementos. 3. Muchos son lo suficientemente electropositivos que pueden disolverse en ácidos minerales, aunque unos pocos (como el Au) son tan electropositivos que no los afectan los ácidos simples.
  13. 13. Propiedades Generales 1. Con muy pocas excepciones, presentan valencias variables 2. Sus iones y compuestos están coloreados en algunos, si no en todos sus estados de oxidación 3. Debido a que sus capas están parcialmente llenas forman al menos algunos compuestos paramagnéticos 4. En forma iónica son considerados Ácidos de Lewis.
  14. 14. Clasificación Elementos de Transición Bloque d Lantánidos Actínidos Primera serie Segunda Serie Tercera Serie (Sc – Zn) (Y - Cd) (La – Hg)
  15. 15. Clasificación Primera Serie Segunda Serie Tercera Serie
  16. 16. Propiedades Generales de la Primera Serie de Transición Petrucci y otros (2003) Química General. 8va Edición. España: Pentrice Hall
  17. 17. Radios Atómicos Contracción Lantánida Petrucci y otros (2003) Química General. 8va Edición. España: Pentrice Hall
  18. 18. Realice la configuración Electrónica de los siguientes elementos Aplicando el principio de Aufbau  Z = 21  Z = 22  Z = 23  Z = 24  Z = 29
  19. 19. Método de Construcción
  20. 20. Veamos Ahora la configuración establecida experimentalmente: Excepciones Efecto de los momentos espín en los orbitales de energía cercana
  21. 21. Configuración Electrónica de los metales de transición Tomado de: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/ materiales/atomo/configuración.htm
  22. 22. Estados de Oxidación de los Metales de Transición Cr+2,+3,+6 Mn+2,+3,+4,+6,+7 ¿Cómo Obtenemos los estados de Oxidación de los Metales de Transición?
  23. 23. Los números de oxidación positivos más altos de los primeros 4 elementos de cada serie (5 para la segunda y tercera serie) se obtienen al sumar los electrones de la capa d y s en sus estado fundamental Primera serie de transición: TiIV, Vv, CrVI, MnVII Se forman en presencia Segunda serie de transición: de Elementos muy electronegativos como el ZrIV, NbV, MoVI, TcVII, RuVIII Fluor (F) y el Oxígeno (O) Tercera serie de transición: HfIV, TaV, WVI, ReVII, OsVIII
  24. 24. Para los demás elementos los números de oxidación van a depender de todos los factores externos, así como de su propia configuración electrónica, por ejemplo: Fe (Z = 26) → (Ar) 3d6 4s2 dxy dyz dxz dx2-y2 dz2 s E 3 4 dxy dyz dxz dx2-y2 dz2 s 3 4 Por lo tanto un catión estable para el Hierro es Fe+2
  25. 25. Fe (Z = 26) → (Ar) 3d6 4s2 dxy dyz dxz dx2-y2 dz2 s E 3 4 dxy dyz dxz dx2-y2 dz2 s 3 4 Por lo tanto un catión estable para el Hierro es Fe+3
  26. 26. Estados de Oxidación de los Metales de Transición Primera Serie de Transición
  27. 27. Estados de Oxidación de los Metales de Transición Segunda Serie de Transición
  28. 28. Estados de Oxidación de los Metales de Transición Tercera Serie de Transición
  29. 29. Covalencia Fenómeno que ocurre en los elementos que poseen mayor cantidad de número de oxidación, por ejemplo:
  30. 30. Coloración
  31. 31. Coloración Cu +1 Cu+2 Óxidos de Cobre
  32. 32. Aplicaciones e Importancia Medicina Electrónica Cosmetología Metales de Transición Industria Arte Alimentación Nuevos Materiales
  33. 33. Medicina Cisplatin Cosmetología
  34. 34. Arte
  35. 35. Industria Ni Pd Catalizadores Fe Pt V Cu Conductores Au Ag Eléctricos Fe W
  36. 36. Nuevos Materiales YBa2Cu3Ox Superconductores Bi2Sr2CaCu2O8 Metales con “memoria” Nitinol
  37. 37. Oligoelementos Menor Proporción Mayor Proporción Hierro (Fe) Molibdeno (Mo) Zinc (Zn) Cobalto (Co) Cobre (Cu) Cadmio (Cd) Manganeso (Mn) Cromo (Cr) Níquel (Ni) Vanadio (V)
  38. 38. Conclusiones 1. Los Metales de Transición son elementos que poseen los orbitales d semillenos 2. Son los metales “Típicos” 3. Se clasifican en: Series de Transición, Lantánidos y Actínidos 4. Presentan algunas diferencias entre sus configuraciones electrónicas (en algunos elementos no se cumple el Principio de Construcción) 5. Presentan diferentes Números de Oxidación entre ellos, variando desde +1 hasta +8 6. Las especies químicas pueden modificar el número de oxidación de los metales de transición. 7. Poseen diferentes tipos de coloración en función de los compuestos que forman en sus diferentes números de oxidación. 8. Tienen aplicaciones en todos los ámbitos de la vida moderna. 9. Algunos de los metales transición son indispensables para la vida

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