Grado 12
  1. Estado sólido  1.1. Clasificación de sólidos  1.2. Celosía cristalina y celda unitaria  1.3. Eficiencia de Embalaje  1.4. Densidad de la celda unidad  1.5. Imperfecciones en sólidos (defectos puntuales y lineales)  1.6. Propiedades Eléctricas de los Sólidos (Conductores, Aislantes y Semiconductores)  1.7. Propiedades Magnéticas de los Sólidos (Materiales Diamagnéticos, Paramagnéticos y Ferromagnéticos)
  2. Solución  2.1. Tipos de Soluciones (Homogéneas y Heterogéneas)  2.2. Expresando la concentración de soluciones (masa %, volumen %, molaridad, molalidad, normalidad, fracción molar)  2.3. Solubilidad de sólidos y gases en líquidos (ley de Henry)  2.4. La ley de Raoult y las soluciones ideales y no ideales  2.5. Propiedades del síndrome  2.6. Masa molar anormal y factor de Van't Hoff
  3. Electroquímica  3.1. Celdas electroquímicas (celdas galvánicas y electrolíticas)  3.2. Célula galvánica y EMF de la célula  3.3. Pontencial de electrodo estándar y serie electroquímica  3.4. Ecuación de Nernst y sus aplicaciones  3.5. Conductividad y celdas electrolíticas (conductividad específica, molar y equivalente)  3.6. La ley de Kohlrausch y sus aplicaciones  3.7. Baterías (celdas primarias y secundarias)  3.8. Corrosión y su prevención
  4. Cinética química  4.1. Velocidad de reacción química  4.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (concentración, temperatura, catalizador, área superficial)  4.3. Orden y molecularidad de la reacción  4.4. Ecuaciones de tasa integrada (orden cero, primero y segundo)  4.5. Vida media de una reacción  4.6. Teoría de colisiones y energía de activación  4.7. Ecuación de Arrhenius y sus aplicaciones
  5. Química de superficies  5.1. Adsorción y sus tipos (Fisisorción y Quimisorción)  5.2. Catalisis y sus tipos (homogénea y heterogénea)  5.3. Coloides y sus propiedades (efecto Tyndall, movimiento Browniano, coagulación)  5.4. Emulsiones y geles  5.5. Aplicaciones de los coloides
  6. Principios generales y procesos de separación de elementos  6.1. Presencia de metales y minerales  6.2. Concentración de minerales (separación por gravedad, flotación por espuma, separación magnética)  6.3. Extracción de metales en bruto (tostado, calcinación, reducción)  6.4. Principios termodinámicos y electroquímicos de la metalurgia  6.5. Refinación de Metales
  7. Elementos del bloque p  7.1. Elementos del grupo 15 (nitrógeno y fósforo)  7.2. Elementos del Grupo 16 (Oxígeno, Azufre y sus Compuestos)  7.3. Elementos del Grupo 17 (Halógenos y sus Compuestos)  7.4. Elementos del Grupo 18  7.5. Propiedades y Tendencias en Elementos del Bloque p  7.6. Compuestos importantes de los elementos del bloque p (amoníaco, fosfina, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico)  7.7. Compuestos interhalógenos y sus aplicaciones
  8. Elementos del bloque d y del bloque f  8.1. Propiedades Generales de los Metales de Transición  8.2. Propiedades de los metales de transición interna (lantanoides y actinoides)  8.3. Contracciones de los lantanoides y actinoides  8.4. Química de Coordinación de Elementos del Bloque d
  9. Compuestos de coordinación  9.1. La teoría de Werner y los conceptos modernos  9.2. Número de coordinación y tipo de ligando  9.3. Nomenclatura de Compuestos de Coordinación  9.4. Isomería (geométrica y óptica) en compuestos de coordinación  9.5. Enlace en compuestos de coordinación (Teoría del enlace de valencia y teoría del campo cristalino)  9.6. Estabilidad y aplicaciones de los compuestos de coordinación en medicina e industria
  10. Haloalcanos y haloarenos  10.1. Clasificación y nomenclatura de haloalcanos y haloarenos  10.2. Propiedades Físicas y Químicas de Haloalcanos y Haloarenos  10.3. Mecanismo de Reacciones de Sustitución Nucleofílica (SN1 y SN2)  10.4. Usos y efectos ambientales (agotamiento del ozono, CFCs)
  11. Alcohol, fenol y éter  11.1. Estructura y clasificación de alcoholes, fenoles y éteres  11.2. Preparación y propiedades de los alcoholes  11.3. Preparación y propiedades del fenol  11.4. Preparación y propiedades de los éteres  11.5. Reacciones y Usos Químicos
  12. Aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.1. Estructura y nomenclatura de aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.2. Preparación y propiedades de aldehídos y cetonas  12.3. Reacciones químicas en aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (adición nucleofílica, oxidación y reducción)  12.4. Preparación y propiedades de los ácidos carboxílicos  12.5. Reacciones químicas y usos de los ácidos carboxílicos
  13. Compuestos orgánicos que contienen nitrógeno  13.1. Aminas (clasificación, estructura, basicidad)  13.2. Preparación y propiedades de las aminas  13.3. Reacciones de Aminas (Diazotización, Reacción de Carbylamina)  13.4. Sales de diazonio y sus aplicaciones en la industria de pinturas
  14.1. Carbohidratos (clasificación y propiedades)  14.2. Proteínas (Estructura y Función)  14.3. Enzimas (Mecanismo y Función)  14.4. Ácidos nucleicos (ADN y ARN)  14.5. Vitaminas y hormonas
  15. Polímero  15.1. Clasificación de polímeros (Adición, Condensación, Copolímeros)  15.2. Tipos de polimerización (radical libre, iónica, condensación)  15.3. Polímeros importantes y sus usos  15.4. Polímeros biodegradables y no biodegradables
  16. La química en la vida cotidiana  16.1. Medicamentos y su clasificación (analgésicos, antipiréticos, antibióticos, antiácidos)  16.2. Químicos en alimentos y cosméticos (conservantes, edulcorantes artificiales, antioxidantes)  16.3. Agentes de limpieza y detergentes (jabones, detergentes sintéticos, surfactantes)  16.4. Química Ambiental (Contaminación, Química Verde, Química Sostenible)

Grado 12 → Elementos del bloque d y del bloque f ↓


Propiedades Generales de los Metales de Transición


Los metales de transición son un grupo de elementos que se encuentran en el centro de la tabla periódica, específicamente en el bloque d. Estos elementos se caracterizan por sus orbitales d parcialmente llenos y exhiben una amplia gama de propiedades químicas y físicas. Son conocidos por sus habilidades únicas, como formar compuestos coloridos, actuar como catalizadores y exhibir múltiples estados de oxidación. Este documento cubrirá las propiedades generales de los metales de transición, proporcionando una comprensión integral para la química de grado 12.

Definición de metales de transición

Los metales de transición se encuentran en los grupos 3 al 12 de la tabla periódica. Se les llama metales de "transición" porque representan una transición entre los elementos del grupo principal, que tienen propiedades más predecibles.

Clasificación de los elementos químicos

        - Grupo 1: Metales Alcalinos
- Grupo 2: Metales Alcalinotérreos
- Grupos 3-12: Metales de Transición
- Grupo 13-18: Otros Elementos del Grupo Principal

Configuración electrónica

La configuración electrónica de los metales de transición es un aspecto importante de su química. Los metales de transición se definen por un subnivel d incompleto. La configuración electrónica general de los metales de transición es [gas noble] (n-1)d1-10 ns1-2.

Por ejemplo:

        - Escandio (Sc): [Ar] 3d1 4s2
- Hierro (Fe): [Ar] 3d6 4s2
- Cobre (Cu): [Ar] 3d10 4s1

Propiedades físicas

Brillo y conductividad

Los metales de transición son generalmente muy brillantes, lo que significa que se ven brillantes. También son buenos conductores de calor y electricidad. Estos metales pueden moldearse en alambres y otras formas sin romperse debido a su maleabilidad y ductilidad.

Punto de fusión y ebullición altos

La mayoría de los metales de transición tienen altos puntos de fusión y ebullición. Esta propiedad se debe a los fuertes enlaces metálicos entre electrones d deslocalizados e iones positivos en la red metálica. Por ejemplo:

Fe Co Ni Pd Punto de fusión

Como se muestra en el gráfico de ejemplo anterior, el hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni) y paladio (Pd) tienen puntos de fusión relativamente altos en comparación con otros metales.

Propiedades químicas

Estados de oxidación variables

Una de las propiedades más características de los metales de transición es su capacidad para exhibir múltiples estados de oxidación. Esta característica se debe a los niveles de energía similares de sus orbitales ns y (n-1)d, lo que permite la sustracción de electrones de ambas capas. Por ejemplo:

        - Hierro (Fe) puede tener estados de oxidación de +2, +3
- Manganeso (Mn) puede tener estados de oxidación de +2, +3, +4, +6, +7

Propiedades catalíticas

Los metales de transición y sus compuestos a menudo actúan como catalizadores. Su efectividad como catalizadores se debe principalmente a su capacidad para prestar y tomar electrones durante las reacciones químicas. Por ejemplo, el hierro se utiliza como catalizador en el proceso Haber para sintetizar amoníaco:

        3H2 + N2 ↔ 2NH3 (En presencia de Fe)

Fabricación de aleaciones

Los metales de transición forman fácilmente aleaciones entre sí, que son mezclas que tienen propiedades metálicas. Las aleaciones a menudo mejoran propiedades deseables, como la resistencia, durabilidad o resistencia a la corrosión.

Por ejemplo, el acero, que se compone principalmente de hierro y un pequeño porcentaje de carbono, es más fuerte que el hierro puro.

Compuestos coloridos

Los compuestos que contienen metales de transición suelen ser coloridos, lo cual es una característica única y reconocible. Los colores surgen debido a transiciones electrónicas entre orbitales d divididos por ligandos en un campo octaédrico. Por ejemplo, el compuesto permanganato de potasio (KMnO4) es de color púrpura intenso debido a estas transiciones de orbitales d.

KMnO4

Como se muestra, el permanganato de potasio exhibe un color púrpura vibrante en solución.

Propiedades magnéticas

Los metales de transición pueden exhibir diferentes tipos de magnetismo, como el ferromagnetismo, paramagnetismo y diamagnetismo, debido a sus electrones d desapareados:

        - Ferromagnetismo: Propiedades magnéticas fuertes (ej, Hierro - Fe)
- Paramagnetismo: Magnetismo débil, temporal (ej, Manganeso - Mn)
- Diamagnetismo: Repele un campo magnético (ej, Cobre - Cu)

Formación de compuestos complejos

Los metales de transición forman fácilmente compuestos complejos con varios ligandos. Estos complejos generalmente se forman cuando los metales de transición se coordinan con iones o moléculas a través de enlaces dativos. Tales compuestos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo catálisis, propósitos medicinales y ciencia de materiales.

Ejemplo de compuesto complejo

        - [Cu(NH3)4]SO4: Un complejo azul oscuro formado cuando el sulfato de cobre reacciona con amoníaco.

Flexibilidad y maleabilidad

Los metales de transición son conocidos por su ductilidad y maleabilidad, lo que significa que pueden transformarse en alambres o formas sin romperse. Estas propiedades se deben a la capacidad de los átomos en sus redes metálicas para deslizarse entre sí bajo tensión sin perder cohesión.

Alambre de Cobre

Resistencia a la corrosión

Muchos metales de transición son resistentes a la corrosión. Por ejemplo, el acero inoxidable es una aleación de hierro con un alto contenido de cromo que forma una capa pasivante de óxido de cromo para proteger contra la corrosión.

Aplicaciones y significado

Debido a sus propiedades versátiles, los metales de transición se utilizan en una multitud de aplicaciones en varias industrias:

        - Industria Automotriz: Convertidores catalíticos (Metales del grupo del platino)
- Industria Eléctrica: Alambres eléctricos (Cobre)
- Joyería: Metales preciosos como el Oro y el Platino
- Industria Química: Catalizadores industriales (Hierro, Níquel)
- Construcción: Estructuras y refuerzos de acero

Conclusión

Los metales de transición desempeñan roles importantes tanto en la naturaleza como en la industria debido a sus propiedades únicas. Su capacidad para formar una amplia gama de compuestos, tanto coloridos como complejos, y sus interesantes propiedades físicas los convierten en un área de estudio importante en química.

Comprender las propiedades generales de los metales de transición ayuda a entender cómo estos elementos versátiles pueden utilizarse en una variedad de procesos químicos y aplicaciones. Su estudio no solo enriquece el conocimiento en química, sino que también estimula avances en tecnología y ciencia de materiales.


Grado 12 → 8.1


U
username
0%
completado en Grado 12

← Anterior (8)
Elementos del bloque d y del bloque f
Siguiente (8.2) →
Propiedades de los metales de transición interna (lantanoides y actinoides)

Comentarios 



Propiedades Generales de los Metales de Transición

https://www.chemistryelite.com/g12/8.1?ceal=es