Subgrupo de zinc

Subgrupo de zinc  : elementos químicos del grupo 12 de la tabla periódica de elementos químicos (según la clasificación obsoleta : elementos del subgrupo lateral del grupo II) [1] . El grupo incluye zinc Zn, cadmio Cd y mercurio Hg [2] [3] [4] . En base a la configuración electrónica del átomo, el elemento de copernicia Cn sintetizado artificialmente también pertenece al mismo grupo, cuyos experimentos con átomos individuales comenzaron a realizarse recientemente [5] [6] .

Todos los elementos de este grupo son metales . La proximidad de los radios metálicos de cadmio y mercurio se debe al efecto indirecto de la compresión de los lantánidos . Así, la tendencia en este grupo difiere de la tendencia en el grupo 2 ( metales alcalinotérreos ), en el que el radio metálico aumenta gradualmente desde la parte superior a la inferior del grupo. Los tres metales tienen puntos de fusión y ebullición comparativamente bajos, lo que sugiere que el enlace metálico es relativamente débil, con una superposición relativamente pequeña entre la banda de valencia y la banda de conducción . Por lo tanto, el zinc está cerca de la interfaz metal- metaloide , que generalmente se ubica entre el galio y el germanio , aunque el galio está presente en los semiconductores , como el arseniuro de galio .

El zinc es el elemento más electropositivo del grupo, por lo que es un buen agente reductor. El estado redox del grupo es +2, y los iones tienen una configuración electrónica d 10 bastante estable, con subniveles llenos . Sin embargo, mercurio pasa fácilmente al estado +1. Por lo general, como por ejemplo en los iones Hg 2 2+ , dos iones de mercurio (I) se combinan en forma de metal a metal y forman una muestra diamagnética . El cadmio también puede formar enlaces como [Cd 2 Cl 6 ] 4− , en los que el estado redox del metal es +1. Al igual que con el mercurio, el resultado es un enlace de metal a metal en forma de un compuesto diamagnético en el que no hay electrones desapareados, lo que hace que el compuesto sea altamente reactivo. El zinc (I) se conoce sólo como gas, en compuestos como el Zn 2 Cl 2 alargado en una línea , similar al calomelano .

Los tres iones metálicos forman formas moleculares tetraédricas como MCl 4 2− . Cuando los iones divalentes de estos elementos forman un complejo coordinado tetraédrico , obedece a la regla del octeto . El zinc y el cadmio también pueden formar complejos octaédricos, como los iones [M(H 2 O) 6 ] 2+ , que están presentes en soluciones acuosas de estas sales metálicas. El carácter covalente se logra mediante el uso de orbitales 4d o 5d, respectivamente, formando orbitales híbridos sp³d² . Mercurio, sin embargo, rara vez excede un número de coordinación de cuatro. Cuando esto sucede, los orbitales 5f deben estar involucrados. También se conocen los números de coordinación 2, 3, 5, 7 y 8.

Los elementos del grupo de zinc generalmente se consideran elementos del bloque d , pero no metales de transición , en los que se llena la capa s. Algunos autores clasifican a estos elementos como los elementos principales del grupo, ya que sus electrones de valencia se ubican en orbitales ns². Entonces, el zinc tiene muchas características similares con el metal de transición vecino: el cobre. Por ejemplo, los complejos de zinc merecen incluirse en la serie de Irving-Williams , porque el zinc forma muchos compuestos complejos con la misma estequiometría que los complejos de cobre (II), aunque con una constante de estabilidad más baja . Hay muy poca similitud entre el cadmio y la plata, ya que los compuestos de plata (II) son raros y los que existen son agentes oxidantes muy fuertes. De manera similar, el estado redox del oro es +3, lo que descarta similitudes entre la química del mercurio y el oro, aunque existen similitudes entre el mercurio (I) y el oro (I), como la formación de complejos lineales de cianuro [M(CN ) 2 ] - .

• Metales del subgrupo zinc

• Pureza de zinc 99,995%. A la izquierda, un fragmento cristalino de un lingote , a la derecha, una estructura dendrítica obtenida por sublimación . A modo de comparación, se da un cubo de zinc con un volumen de 1 cm³.

• Cadmio cristalino 99,99% puro

• mercurio liquido

Notas

1. ↑ Tabla periódica Archivado el 17 de mayo de 2008. en el sitio web de la IUPAC
2. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Química de los elementos (2ª ed.) Moscú: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9  (inglés)
3. ↑ Cotton, F. Albert Wilkinson, Sir Geoffrey Murillo Química inorgánica avanzada. (6.ª ed. ) , Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5 
4. ↑ Housecroft, CE Sharpe, AG (2008). Química inorgánica (3ª ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6 
5. ↑ La Unión Química Internacional reconoció el elemento químico número 112 . Consultado el 17 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 6 de febrero de 2012. (indefinido)
6. ↑ Eichler, R; Aksenov, NV; Belozerov, AV; Bozhikov, G. A.; Chepigin, VI; Dmitriev, SN; Dressler, R; Gäggeler, HW et al. (2007). "Caracterización química del elemento 112". Naturaleza 447 (7140):  72-75