Química del bloque d

1. Química del bloque d

2. Consideraciones generales • Se suele utilizar el término “elementos (metales) de transición” junto con “metal del bloque d” siendo que no son términos intercambiables • Elementos de transición: es aquel átomo que tiene una subcapa d incompleta o que da lugar a un catión con una subcapa d incompleta (definición por la IUPAC) • - El grupo 12 (dentro del bloque d) no son elementos de transición • Cada grupo de metales del bloque d está formado por 3 miembros y de denominatríada

3. Los metales de la segunda y tercera fila: metales más pesados del bloque d • Ru, OS, Rh, Ir, Pd y Pt: metales del grupo del platino • Configuraciones electrónicas: 1era fila [Ar] 3dn • Propiedades físicas: • - Casi todos son duros, dúctiles y maleables • Elevada conductividad eléctrica y térmica • A excepción de Mn, Zn, Cd y Hg a temperatura ambiente los metales poseen una estructura típica de cualquier metal • Los radios metálicos son más pequeños que los de los metales del bloque s de número atómico comparable • Unos cuantos son agentes reductores • En general, son moderadamente reactivos y se combinan para dar compuestos binarios al calentarlos con O2, S o halógenos

4. La combinación con H2, B, C o N2 puede conducir a hidruros, boruros, carburos o nitruros intersticiales • La mayor parte de estos deberían (termodinámicamente) desprender H2 de los ácidos; no sucede ya que están pasivados por un recubrimiento degado de óxido en la superficie o por tener un elevado sobrepotencial de H2 • Ag, Au y Hg son los metales menos reactivos • Propiedades características: • - Color: rasgo característico • Paramagnetismo: surge de la presencia de e- desapareados • Formación de complejos • Estados de oxidación variable (excepción del grupo 3 y 12)

5. Metales de la primera fila Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

6. Escandio (Sc) • Se encuentra como un componente raro en una variedad de minerales • Principal fuente: Thortveitita (Sc, Y)2 Si2O7 (raro mineral, Escandinavia) -puede extraerse de los residuos del procesado del uranio • Muestra una similitud con el Al en sus propiedades químicas: es blando, blancoplateado, se empaña al aire • El Sc metal se disuelve en ácidos • Se combina con halógenos • Reacciona con N2 a temperaturas elevadas para dar SCN que se hidroliza en H2O • Sus usos son limitados: es un componente de luces de alta intensidad

7. Titanio (Ti) • La principal mena es la ileneita (FeTiO3), aunque también se encuentra en tres formas de TiO2 • No reacciona ni se disuelve en ácidos aunque es atacado por el HCl caliente formando el óxido de Ti (III) y H2, y se oxida con HNO3 a TiO2 hidratado • Reacciona con la mayor parte de los no metales a temperaturas elevadas • El Ti metal es resistente a la corrosión, ligero y fuerte (componente de aleaciones en la construcción de aviones • Está presente en los meteoritos (muestras de rocas de la misión Apolo 17 contienen un 12% de Ti

8. Vanadio (V) • Se encuentra en varios minerales: vanadinita (Pb5(VO4)3Cl), carnotita (K2(UO2)2(VO4)2. 3H20), roscoelita y polisulfuro patronita (VS4) • Puede encontrarse también en rocas fosfóricas y en algunos depósitos de petróleo crudo • No se explota directamente • Es similar al Ti, al calentarlo reacciona con halógenos y se combina con O2 para dar V2O5 y con B, C y N2 para dar metales en estado sólido • La industria del acero consume aproximadamente un 85 % de la existencia mundial de V y el ferrovanadio (utilizado para aceros resistentes) • Los aceros de V se utilizan para muelles y para herramientas de corte • El óxido de vanadio (V) se utiliza como catalizador en la oxidación de SO2 a SO3 y de naftaleno a ácido ftálico

9. Cromo (Cr) • La principal mena es la cromita (FeCr2O4), se reduce con C para producir ferrocromo para la industria de acero • Los aceros inoxidables contienen Cr para aumentar su resistencia a la corrosión, por eso se utiliza como recubrimiento protector • Se utiliza además como pigmento, agente para el curtido, mordientes, catalizadores y agentes oxidantes • La cromita se utiliza como material refractario (ladrillos y revestimientos de hornos • Los compuestos con Cr son tóxicos, los cromatos: corrosivos para la piel

10. Manganeso (Mn) • En la naturaleza se encuentran varios óxidos; el más importante es la pirolusita (β – MnO2) • Sudáfrica tiene el 80% de las reservas mundiales, y actualmente se recicla poco • Su principal uso es en la industria del acero, los que contienen alto contenido de este poseen resistencia al choque y al desgaste por eso son adecuados para maquinarias de prensar, moler y excavar • El óxido de manganeso (IV) se utiliza en baterías de pila seca • Es un elemento esencial para las plantas por lo que a los fertilizantes se la añaden pequeñas cantidades de MnSO4

11. Hierro (Fe) • Es el metal más importante de todos, 4to elemento más abundante de la corteza terrestre • Se cree que en el núcleo de la tierra está formado principalmente por Fe • Las menas más importantes son: hematitas(α- Fe2O3), magnetita (Fe3O4), siderita (FeCO3), goethita (α – Fe (O)OH) y lepidocrocita(γ- Fe (O)OH) • El Fe puro es reactivo y se corroe rápidamente • Los óxidos de Fe son importantes pigmentos comerciales, el óxido de hierro (III) α se utiliza como un agente de pulido y afilado; también en la formación de ferritas • Es de extraordinaria importancia biológica (hemoglobina y mioglobina)

12. Cobalto (Co) • Se encuentra en forma de varias menas de sulfuro y arseniuro que incluyen la cobaltita (CoAsS) y la skuterudita • El cobalto puro es quebradizo pero tiene importancia comercial en aceros especiales, aleado con Al, Fe y Ni en imanes permanentes y en forma de aleaciones no ferrosas duras, fuertes, resistentes a la corrosión lo que lo hace importante en la fabricación de motores a reacción y componentes aeroesopaciales • Se utiliza como pigmentos, catalizadores y aditivos en alimentos animales • La vitamina B12 es un complejo de Co

13. Níquel (Ni) • Se encuentra como minerales de sulfuro y arseniuro, pentlandita (Ni,Fe) 9 S8 • El metal se refina electrolíticamente o por conversión en Ni(Co)4 seguida de descomposición térmica • Se utiliza mucho en aleaciones resistentes a la corrosión, y se utiliza ampliamente en baterías • Es un catalizador importante para la hidrogenación de compuestos orgánicos insaturados • El reciclado de Níquel se está haciendo cada vez más importante siendo la principal fuente de acero inoxidable austéntico

14. Cobre (Cu) • Es el más noble de los metales de la primera fila y se encuentra en estado nativo • La mena principal es calcopirita (CuFeS2) • Se utiliza para cableado eléctrico y como depósito para extraer Ag y Au metálicos • Como es resistente a la corrosión, se utiliza en tuberías de agua y vapor, en el exterior de edificios (tejados y tapajuntas) • Son importantes sus aleaciones (latón, bronce, plata niquelada

15. Zinc (Zn) • Su principal mena es la blenda de zinc (ZnS) • Es más volátil que la mayoría de los metales y puede separarse por enfriamiento rápidoy purificarse por destilación o electrólisis • Su reciclaje a aumentado por lo que se ha convertido en una fuente secundaria de metal • Se utiliza para galvanizar el acero, las pilas secas lo utilizan como ánodo • Un avance actual es su uso para baterías de vehículos eléctricos • Su principal uso es en la industria del caucho

16. ¡Muchas Gracias!