Metales de transición

Ubicación de los metales de transición en la tabla periódica de elementos químicos

Él

Ser

norte

Nordeste

N / A

miligramos

Alabama

PAGS

Arkansas

California

Carolina del Sur

Minnesota

cobre

zinc

Georgia

Como

hermano

señor

Nótese bien

Mes

Agricultura

Licenciado en Letras

h.f.

Ejército de reserva

punto

Correos

Real academia de bellas artes

C.A.

hora

Monte

Nueva Hampshire

Florida

Dakota del Norte

Di-s

Tuberculosis

Pensilvania

Notario público

Soy

Maryland

Los metales de transición (elementos de transición) son elementos de subgrupos laterales del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev , en cuyos átomos aparecen electrones en los orbitales d y f [1] . En general, la estructura electrónica de los elementos de transición se puede representar de la siguiente manera: . El orbital ns contiene uno o dos electrones , los electrones de valencia restantes están en el orbital -. Dado que el número de electrones de valencia es notablemente menor que el número de orbitales, las sustancias simples formadas por elementos de transición son metales . ${\displaystyle (n-1)d^{x}ns^{y))$ ${\ estilo de visualización (n-1) d}$

Tabla de metales de transición

Grupo →
Período ↓

tercero

VII

viii

cuatro

21sc_
_

22
Ti

23V
_

24Cr
_

25
millones

26Fe
_

27Co_
_

28
Ni

29
cu

30
Zn

39
años

40
coronas

41Nb
_

42 meses
_

43
Tc

44
ru

45
Rh

46
PD

47
Ag

48
discos compactos

72hf
_

73
años

74W
_

75
Re

76
años

77
Ir

78
puntos

79
au

80
Hg

104
RF

105db_
_

106Sg
_

107
BH

108
horas

109
toneladas

110
Ds

111Rg
_

112
cn

Lantánidos *

57la_
_

58
d.C.

59
_

60nd
_

61
p . m.

62cm
_

63
euros

64
Di-s

65 TB
_

66
años

67
años

68
Er

69
toneladas

70
Yb

71
Lu

actínidos **

89
Ac

90th
_

91Pa
_

92
tu

93
_

94
PU

95 a. m
.

96cm
_

97
bk

98
cf

99
es

100
fm

101
MD

102
no

103Lr
_

Características generales de los elementos de transición

Todos los elementos de transición tienen las siguientes propiedades comunes: [2]

Pequeños valores de electronegatividad .
Estados de oxidación variables . Para casi todos los elementos d, en cuyos átomos hay 2 electrones de valencia en el subnivel ns externo , el estado de oxidación es +2.
Partiendo de los elementos d del Grupo III de la Tabla Periódica de Elementos Químicos de D. I. Mendeleev , los elementos en el estado de oxidación más bajo forman compuestos que exhiben propiedades básicas , en el más alto- ácido , en el intermedio- anfótero . Por ejemplo:

fórmula compuesta	La naturaleza de la conexión.
Mn(OH) 2	Base de resistencia media
Manganeso(OH) 3	Base débil
Manganeso(OH) 4	hidróxido anfótero
H2MnO4 _ _ _	ácido fuerte
HMnO4 _	ácido muy fuerte

Todos los elementos de transición se caracterizan por la formación de compuestos complejos.

Subgrupo Cobre

El subgrupo cobre , o un subgrupo lateral del grupo I de la Tabla Periódica de Elementos Químicos de D. I. Mendeleev , incluye los elementos : cobre Cu, plata Ag y oro Au.

Propiedades de los metales del subgrupo cobre [3]

número atómico	nombre, símbolo	Configuración electrónica	Estados de oxidación	g/ cm³	t pl , °C	t bala , °C
29	cobre cobre	[Ar] 3d 10 4s 1	0, +1, +2	8,96 [4] [5]	1083 [4] [5]	2543 [4] [5]
47	Ag plata	[Kr] 4d 10 5s 1	0, +1, +3	10.5 [6]	960.8 [6]	2167 [6]
79	Au oro	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 1	0, +1, +3, +5	19.3 [7]	1063.4 [7]	2880 [7]

Todos los metales se caracterizan por altos valores de densidad , puntos de fusión y ebullición , alta conductividad térmica y eléctrica . [ocho]

Una característica de los elementos del subgrupo cobre es la presencia de un subnivel preexterno lleno, logrado debido al salto de electrones del subnivel ns. La razón de este fenómeno es la alta estabilidad del subnivel d completamente lleno. Esta característica determina la inercia química de las sustancias simples , su inactividad química, por lo que el oro y la plata se denominan metales nobles . [9] ${\ estilo de visualización (n-1) d}$

Cobre

El cobre es un metal amarillo rojizo bastante blando [ 10 ] . En la serie electroquímica de voltajes de los metales, está a la derecha del hidrógeno , por lo tanto, se disuelve solo en ácidos oxidantes (en ácido nítrico de cualquier concentración y en ácido sulfúrico concentrado ):

{\mathrm {Cu+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow CuSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathrm {Cu+4HNO_{3}\longrightarrow Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathrm {3Cu+8HNO_{3}\longrightarrow 3Cu(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O))

A diferencia de la plata y el oro , el oxígeno atmosférico oxida la superficie del cobre , incluso a temperatura ambiente . En presencia de dióxido de carbono y vapor de agua , su superficie se cubre con una capa verde, que es el carbonato básico de cobre (II) .

Para el cobre , el estado de oxidación más típico es +2 [11] , sin embargo, hay una serie de compuestos en los que exhibe un estado de oxidación de +1.

Óxido de cobre (II)

El óxido de cobre (II) CuO es una sustancia negra. Bajo la acción de agentes reductores , cuando se calienta, se convierte en cobre metálico :

{\mathrm {CuO+CO\longrightarrow Cu+CO_{2}\uparrow }}

{\mathrm {CuO+H_{2}\longrightarrow Cu+H_{2}O))

Las soluciones de todas las sales de cobre divalente son de color azul, que les dan los iones hidratados . ${\displaystyle [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+))$

Cuando se expone a sales de cobre solubles con una solución de carbonato de sodio , se forma un carbonato de cobre básico poco soluble (II) - malaquita :

{\mathrm {2CuSO_{4}+2Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\longrightarrow (CuOH)_{2}CO_{3}\downarrow +2Na_{2}SO_{4}+CO_{ 2}\flecha arriba}}

Hidróxido de cobre (II)

El hidróxido de cobre(II) Cu(OH) 2 se forma por la acción de los álcalis sobre las sales solubles de cobre(II) [12] :

{\mathrm {CuSO_{4}+2NaOH\longrightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}

Es una sustancia azul, ligeramente soluble en agua . El hidróxido de cobre (II) es un hidróxido anfótero con predominio de propiedades básicas. Cuando se calienta fuertemente o permanece bajo las aguas madres , se descompone:

{\mathrm {Cu(OH)_{2}\longrightarrow CuO+H_{2}O))

Cuando se agrega amoníaco , Cu(OH) 2 se disuelve para formar un complejo azul brillante:

{\mathrm {Cu(OH)_{2}+4NH_{3}\longrightarrow [Cu(NH_{3})_{4}](OH)_{2))}

Compuestos de cobre monovalente

Los compuestos de cobre monovalente son extremadamente inestables, ya que el cobre tiende a convertirse en Cu 2+ o en Cu 0 . Los compuestos insolubles CuCl, CuCN, Cu 2 S y complejos del tipo son estables . [13] ${\ estilo de visualización [Cu (NH_{3})_{2}]^{+))$

Plata

La plata es más inerte que el cobre [14] , pero se ennegrece cuando se almacena en el aire debido a la formación de sulfuro de plata :

{\mathrm {2Ag+H_{2}S\longrightarrow Ag_{2}S+H_{2}\uparrow ))

La plata se disuelve en ácidos - agentes oxidantes :

{\mathrm {2Ag+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow Ag_{2}SO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathrm {Ag+2HNO_{3}\longrightarrow AgNO_{3}+NO_{2}\uparrow +H_{2}O))

{\mathrm {3Ag+4HNO_{3}\longrightarrow 3AgNO_{3}+NO\uparrow +2H_{2}O))

El estado de oxidación más estable de la plata es +1. En química analítica , se utiliza ampliamente el nitrato de plata soluble AgNO 3 , que se utiliza como reactivo para la determinación cualitativa de iones Cl- , Br- , I- :

{\mathrm {Ag^{{+}}+Cl^{{-}}\longrightarrow AgCl\downarrow }}

Cuando se agrega una solución alcalina a una solución de AgNO 3 , se forma un precipitado marrón oscuro de óxido de plata Ag 2 O:

{\mathrm {2AgNO_{3}+2NaOH\longrightarrow Ag_{2}O\downarrow +2NaNO_{3}+H_{2}O))

Muchos compuestos de plata poco solubles se disuelven en sustancias complejantes, por ejemplo, amoníaco y tiosulfato de sodio :

{\mathrm {AgCl+2NH_{3}\longrightarrow [Ag(NH_{3})_{2}]Cl))

{\mathrm {Ag_{2}O+4NH_{3}+H_{2}O\longrightarrow 2[Ag(NH_{3})_{2}]OH))

{\mathrm {AgBr+2Na_{2}S_{2}O_{3}\longrightarrow Na_{3}[Ag(S_{2}O_{3})_{2}]+NaBr))

Oro

El oro es un metal que combina alta inercia química y bella apariencia, lo que lo hace indispensable en la producción de joyas [15] . A diferencia del cobre y la plata , el oro es extremadamente inerte al oxígeno y al azufre , pero reacciona con los halógenos cuando se calienta:

{\mathrm {2Au+3Cl_{2}\longrightarrow Au_{2}Cl_{6))}

Para disolver el oro , se necesita un agente oxidante fuerte , por lo que el oro es soluble en una mezcla de ácido clorhídrico y nítrico concentrado (" aqua regia "):

{\mathrm {Au+HNO_{3}+4HCl\longrightarrow H[AuCl_{4}]+NO\uparrow +2H_{2}O))

Metales de platino

Los metales platino son una familia de 6 elementos químicos de un subgrupo secundario del grupo VIII del sistema Periódico , que incluye rutenio Ru, rodio Rh, paladio Pd, osmio Os, iridio Ir y platino Pt. Estos metales se dividen en dos tríadas: ligero - la tríada de paladio (Ru, Rh, Pd) y pesado - la tríada de platino (Os, Ir, Pt).

Importancia de los metales de transición

Sin metales de transición, nuestro cuerpo no puede existir. El hierro es el principio activo de la hemoglobina . El zinc está involucrado en la producción de insulina . El cobalto es el centro de la vitamina B-12. El cobre , el manganeso y el molibdeno , así como algunos otros metales, forman parte de las enzimas .

Muchos metales de transición y sus compuestos se utilizan como catalizadores. Por ejemplo, la reacción de hidrogenación de alquenos sobre un catalizador de platino o paladio. La polimerización del etileno se lleva a cabo utilizando catalizadores que contienen titanio .

Gran uso de aleaciones de metales de transición: acero , hierro fundido , bronce , latón , ganará .

Véase también

Notas

↑ Yandex.Dictionaries: Elementos de transición // Gran enciclopedia soviética : [en 30 volúmenes] / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M. : Enciclopedia soviética, 1969-1978.
↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3252.html XuMuK.Ru - Elementos de transición] . Consultado el 27 de junio de 2009. (Ruso)
↑ Propiedades de los elementos del subgrupo cobre en Alhimikov.Net (enlace inaccesible) . Archivado desde el original el 22 de febrero de 2012. (Ruso)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/239.html Propiedades físicas del cobre en XuMuK.Ru] . Consultado el 27 de junio de 2009. (Ruso)
↑ 1 2 3 Propiedades físicas del cobre en Yandex Diccionarios // Gran enciclopedia soviética : [en 30 volúmenes] / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M. : Enciclopedia soviética, 1969-1978.
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/257.html Propiedades físicas de la plata en XuMuK.Ru] . Recuperado: 28 de junio de 2009. (Ruso)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/289.html Propiedades físicas del oro en XuMuK.Ru] . Recuperado: 28 de junio de 2009. (Ruso)
↑ Solo se refiere a un subgrupo de cobre, no a los metales en general.
↑ Química que nos rodea: metales nobles . Consultado el 27 de junio de 2009. Archivado desde el original el 1 de marzo de 2012. (Ruso)
↑ Química. Conferencias y libros de texto electrónicos en Xenoid.Ru . Consultado el 27 de junio de 2009. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2012. (Ruso)
↑ Química de elementos d del grupo I (enlace inaccesible) . Archivado desde el original el 22 de febrero de 2012. (Ruso)
↑ Esta es la forma "clásica" de obtener bases insolubles
↑ Química del cobre . Consultado el 28 de junio de 2009. Archivado desde el original el 25 de febrero de 2012. (Ruso)
↑ Acerca de la plata - las propiedades de la plata (enlace inaccesible) . Consultado el 28 de junio de 2009. Archivado desde el original el 22 de febrero de 2012. (Ruso)
↑ Funciones del oro, ideas modernas sobre el oro, datos interesantes sobre el oro (enlace inaccesible) . Consultado el 29 de junio de 2009. Archivado desde el original el 15 de junio de 2009. (Ruso)

Literatura

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Eremina E. A., Ryzhova O. N. Capítulo 17. Elementos de transición // Manual de química para escolares. - M. : Examen, 2009. - S. 250-275. — 512 págs. - 5000 copias. — ISBN 978-5-377-01472-0 .
Kuzmenko N. E., Eremin V. V., Popkov V. A. Los comienzos de la química. Un curso moderno para aspirantes a universidades. - M. : Examen, 1997-2001.
Lidin R. A., Andreeva L. L., Molochko V. A. Manual de química inorgánica. — M .: Química, 1987.
Nekrasov BV Fundamentos de Química General. — M .: Química, 1974.
Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. Breve libro de referencia química. - L. , 1977. - S. 98.
Spitsyn VI, Martynenko L.I. Química inorgánica. - M. : MGU, 1991, 1994.
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Enlaces

diccionarios y enciclopedias

En catálogos bibliográficos
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Sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev

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Metales alcalinos	metales alcalinotérreos	lantánidos	actínidos	metales de transición
metales ligeros	semimetales	no metales	halógenos	Gases nobles

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Formatos	corto por bloques Extendido engrandecido Configuraciones electronicas Electronegatividad Alternativa Isótopos de elementos
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Grupos	una 2 3 cuatro 5 6 7 ocho 9 diez once 12 13 catorce quince dieciséis 17 Dieciocho
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