Metales De Transicion

Todos los metales de transición son duros (excepto los del grupo II) y tienen puntos de fusión muy altos. De hecho, diez de los metales tienen puntos de fusión de más de 2000°C, y tres, de más de 3000°C (tantalio, tungsteno y renio). Todos los metales de transición tienen densidades elevadas. Las densidades aumentan de los elementos del periodo 4 a los del periodo 6, y los valores más altos son los del osmio y del iridio (23 g-cm "). Químicamente, los metales mismos son poco reactivos. Sólo unos cuantos de los metales, como el hierro, son lo bastante electropositivos como para reaccionar con ácidos.

Configuraciones electrónicas y estados de oxidación

Los metales de transición deben su ubicación en la tabla periódica al llenado de las subcapas d. Sin embargo, cuando estos metales se oxidan pierden sus electrones s externos antes de perder electrones de la subcapa d. Por ejemplo, la configuración electrónica del Fe es Ar3d64s2, en tanto que la del Fe2+ es Ar3d6. La formación de Fe3+ requiere la pérdida de un electrón 3d para formar Ar3d5. Casi todos los iones de los metales de transición contienen subcapas d parcialmente ocupadas. La existencia de estos electrones d es en parte el origen de varias características de los metales de transición:

1. Suelen exhibir más de un estado de oxidación estable.

2. Muchos de sus compuestos son coloreados.

3. Los metales de transición y sus compuestos exhiben propiedades magnéticas interesantes.

Los números de oxidación de los metales de transición son más altos para la primera mitad de cada fila que para los miembros subsecuentes. Los elementos de los periodos 5 y 6 suelen tener números de oxidación comunes más altos que el miembro análogo del periodo 4. Al igual que los elementos representativos, el número de oxidación más alto de un metal de transición se encuentra en un óxido. Así, el número de oxidación +8 del osmio se da en el óxido de osmio(VIII), OS04' A diferencia de los metales representativos, los metales de transición exhiben casi todos los números de oxidación posibles; por ejemplo, hay diversos compuestos de manganeso en los que el manganeso tiene todos los números de oxidación desde +7 hasta – 1 .Por otra parte los metales del grupo 3 sólo presentan el número de oxidación +3 y el Zinc sólo presenta el número de oxidación +2.Los otros metales presentan distintos números de oxidación. El estado de oxidación +2, que es el más común, se debe a la pérdida de sus 2 electrones 4s externos. Los estados de oxidación sucesivos se deben a pérdidas sucesivas de electrones d.

Formación de iones complejos

Los metales de transición forman compuestos de coordinación con facilidad. Las especies como el ion Ag(NH3)2+, que son conjuntos de un ion metálico central unido a un grupo de moléculas o iones que lo rodean, se llaman complejos metálicos o sencillamente complejos. Si el complejo tiene una carga eléctrica neta, se le designa en general como un ion complejo. Los compuestos que contienen complejos se conocen como compuestos de coordinación. Aunque los metales de transición sobresalen en la formación de compuestos de coordinación, otros metales también los pueden formar.

Las moléculas o iones que rodean al ion metálico en un complejo se conocen como agentes complejantes o ligandos (de la palabra latina ligare, que significa “unir”).

Puesto que los iones metálicos tienen orbitales de valencia vacíos, pueden actuar como ácidos de Lewis . Debido a que los ligando tienen pares de electrones no compartidos, pueden actuar como bases de Lewis. Podemos visualizar el enlace entre el ion metálico y el ligando como el resultado de compartir un par de electrones que estaba inicialmente en el ligando

Al formar un complejo, se dice que los ligandos se coordinan al metal. El metal central y los ligandos unidos a él constituyen la esfera de coordinación del complejo. Al escribir la fórmula química de un compuesto de corrdinación, se usan paréntesis rectangulares para separar los grupos que están dentro de la esfera de coordinación de las otras partes del compuesto. Por ejemplo, la fórmula Cu(NH3)4SO4 representa un compuesto que contiene el catión Cu(NH3)42+ y el anión SO42-. Los cuatro ligandos NH3 del catión complejo están unidos directamente al ion cobre (II) y se encuentran en la esfera de coordinación del cobre.

Ligando

Un complejo metálico es una especie química definida con propiedades físicas y químicas características. Así pues, sus propiedades son diferentes de las del ion metálico o de los ligandos que lo constituyen. Por ejemplo, los complejos pueden ser de un color muy distinto del de los iones metálicos y los ligandos que lo componen.

La formación de complejos también puede modificar dramáticamente otras propiedades de los iones metálicos, como su facilidad de oxidación o de reducción. Por ejemplo, el ion Ag+ se reduce fácilmente en agua:

Ag+ (ac) + e-  Ag (s) E° = +0,799 V

En cambio, el ion Ag(CN)2- no se reduce con tanta facilidad porque la coordinación con los iones CN- estabiliza la plata en el estado de oxidación +1:

Ag(CN)2- (ac) + e-  Ag (s) + 2 CN- (ac) E° = -0,31 V

Desde luego los iones metálicos hidratados son iones complejos en los cuales el ligando es agua. Así, el Fe3+ (ac) consiste principalmente en Fe(H2O)63+. Cuando hablamos de formación de complejos en soluciones acuosas, en realidad estamos considerando reacciones

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