Clase acerca de los metales de transición

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. 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. Mecánica Cuántica
• Principal (n): • Secundario (l): n-1
• Magnético (ml): -l,0,+l • Espín (ms): +1/2; -1/2

4. Función de Onda
Θl,ml (θ) Φml(φ) = (1/4π)1/2Ψ(θ,φ)

5. Penetración y Apantallamiento
Apantallamiento Penetración

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. Principio de Construcción o Aufbau
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<5d
»4f<6p<7s<6d<5f<...

8. Tabla Periódica

9. Metales de Transición

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. 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. 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. 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. Clasificación
Elementos de Transición
Bloque d Lantánidos Actínidos
Primera serie Segunda Serie Tercera Serie
(Sc – Zn) (Y - Cd) (La – Hg)

15. Clasificación
Primera Serie
Segunda Serie
Tercera Serie

16. Propiedades Generales de la Primera Serie de
Transición
Petrucci y otros (2003) Química General. 8va Edición. España: Pentrice Hall

17. Radios Atómicos
Contracción
Lantánida
Petrucci y otros (2003) Química General. 8va Edición. España: Pentrice Hall

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. Método de Construcción

20. Veamos Ahora la configuración establecida
experimentalmente:
Excepciones
Efecto de los
momentos espín en
los orbitales de
energía cercana

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. 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. 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. 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. 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. Estados de Oxidación de los Metales de
Transición
Primera Serie de Transición

28. Estados de Oxidación de los Metales de
Transición
Segunda Serie de Transición

30. Estados de Oxidación de los Metales de
Transición
Tercera Serie de Transición

32. Covalencia
Fenómeno que ocurre en los elementos que poseen mayor cantidad
de número de oxidación, por ejemplo:

33. Coloración

34. Coloración
Cu +1 Cu+2
Óxidos de Cobre

35. Aplicaciones e Importancia
Medicina
Electrónica Cosmetología
Metales de Transición
Industria Arte
Alimentación Nuevos Materiales

36. Medicina
Cisplatin
Cosmetología

37. Arte

38. Industria
Ni
Pd
Catalizadores Fe
Pt
V
Cu
Conductores Au
Ag
Eléctricos Fe
W

39. Nuevos Materiales
YBa2Cu3Ox
Superconductores
Bi2Sr2CaCu2O8
Metales con “memoria”
Nitinol

40. 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)

41. 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