Cómo estudiar las propiedades químicas de los metales de transición

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Coescrito por Bess Ruff, MA

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Los metales de transición son los elementos de la tabla periódica que existen entre los grupos 3 a 12. Son elementos metálicos que poseen propiedades especiales debido al rellenado incompleto de su capa externa de electrones. Por lo general, se caracterizan por su capacidad de formar complejos fácilmente, por su uso como catalizador y por los colores vibrantes que forman.

Método 1
Método 1 de 2:

Estudiar las propiedades de los metales de transición

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    Ubica los metales de transición en la tabla periódica . Los metales de transición son un conjunto de 38 elementos organizados en grupos del 3 al 12 (en ocasiones, están escritos como Grupo IIA y Grupo IIB) en la tabla periódica. Estos metales se subdividen en 3 grupos según la fila de la tabla periódica en donde se encuentran. [1]
    • Los metales de transición estudiados con más frecuencia son los de la primera fila. Comienzan a la izquierda partiendo por el escandio y terminan a la derecha con el zinc.
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    Un metal de transición es cualquier metal que forma 1 o más iones estables con un orbital “d” incompleto. [2] El orbital “d” es la parte del tercer nivel de energía de la distribución de electrones en un átomo. Existen 5 orbitales “d”, cada uno capaz de contener 2 electrones para formar un total de 10 electrones en el orbital “d”. [3]
    • De acuerdo con esta definición, el grupo de zinc (zinc, cadmio y mercurio) técnicamente no cuenta como metales de transición debido a que posee un nivel “d” lleno. Pídele a tu maestro más información sobre este grupo de elementos, pues aún suelen estar considerados como metales de transición.
    • Asimismo, el escandio a veces está excluido debido a que no tiene electrones d.
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    El estado de oxidación de un átomo indica cuántos electrones se han eliminado (estado de oxidación positivo) o añadido (estado de oxidación negativo) al átomo. [4] A diferencia de otros elementos, como los del bloque s, los cuales pueden formar estados de oxidación de +1 o +2, los metales de transición pueden formar múltiples estados de oxidación. Esto se debe a que estos elementos tienen un bajo potencial de ionización, lo cual tiende a otorgarles una serie de propiedades químicas únicas: [5]
    • Tienden a formar complejos de aleación consigo mismos y con otros elementos.
    • Tienden a ser átomos de tamaño similar porque los electrones se encuentran en entornos similares.
    • Tienden a formar compuestos de color.
    • Son útiles como catalizadores para reacciones.
    • Son menos reactivos que los metales alcalinos.
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    Un átomo paramagnético es atraído por un campo magnético mientras que un átomo diamagnético no está sujeto a dicha atracción. Los elementos de transición que tienen uno o más electrones desapareados en el suborbital serán paramagnéticos. Los elementos que tienen electrones suborbitales “d” emparejados son diamagnéticos.
    • Recuerda que, cuando los electrones llenan los orbitales, llenarán un electrón por suborbital antes de volver y llenar el resto del suborbital con el segundo electrón.
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    Una aleación es un compuesto que se forma cuando un metal y al menos otro elemento metálico o no metálico se mezclan. Algunas aleaciones de metales de transición comunes son el acero (hierro y carbono), acero inoxidable (cromo más hierro y, en ocasiones, níquel), latón (cobre y zinc), y nitinol (titanio y níquel). [6]
    • Existen muchos más compuestos que forman los metales de transición, pero los mencionados previamente son algunos de los más comunes.
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    Debido a que los metales de transición suelen tener color, puedes identificar muchos de los compuestos que forman en función de dicho color. Los metales de transición formarán compuestos que tienen varios colores incluyendo azul, verde, rojo, anaranjado, amarillo, rosado, marrón y púrpura. A continuación, verás una lista de algunos compuestos y de sus colores asociados: [7]
    • púrpura: cloruro de titanio(III), compuestos de manganeso (manganato de potasio(VII))
    • azul: compuestos de cobre (sulfato de cobre)
    • verde: cloruro de níquel, compuestos de hierro(II)
    • anaranjado-amarillo: compuestos de hierro(III) (cloruro de hierro(III))
    • rosado: sulfato de cobalto
    • amarillo: cromato (CrO 4 2- )
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Método 2
Método 2 de 2:

Utilizar trucos y consejos de estudio

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    La información exacta que debes saber y comprender dependerá de tu curso en particular. Probablemente necesites memorizar qué elementos son los metales de transición. También podrías incluir sus propiedades y aplicar este conocimiento en un entorno de laboratorio.
    • Pídele a tu maestro que te guíe sobre lo que necesitas saber específicamente para el curso.
    • Si sientes curiosidad, ¡aprende todo!
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    La forma más sencilla de estudiar información nueva es colocarla en pequeñas tarjetas. A menudo, puedes hojear estas tarjetas y estudiar la misma información hasta haberla memorizado. Estas tarjetas didácticas fomentan el recuerdo activo, lo cual te permite retener mejor la información.
    • Escribe en tarjetas didácticas individuales las propiedades químicas de los diversos metales de transición a fin de poder estudiarlas y memorizarlas a largo plazo.
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    La química tiene muchos niveles de complejidad y probablemente necesites conocer este material a mayor profundidad de lo mencionado en este artículo. Dirígete a la biblioteca o busca en línea tutoriales que hablen sobre los conceptos más complejos relacionados con estos elementos. Algunos temas sobre los que puedes buscar más información son: [8]
    • geometría de electrones
    • enlace de ligando
    • enlaces pi
    • complejos coordinados
  4. 4
    Forma un grupo de estudio. Estudiar junto con tus compañeros puede ayudarte a comprender mejor el material y a ver los problemas desde perspectivas distintas. Ponte en contacto con varios de tus compañeros de clase y pregúntales si están interesados en formar un grupo de estudio. Planifiquen reunirse con toda la frecuencia necesaria, como una vez a la semana o una vez cada dos semanas.
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    Quizás tengas preguntas sobre algunas de las propiedades específicas de estos elementos. No dudes en consultar con tu maestro para que te aclare el material. Su labor es ayudarte a comprender el material y a facilitar tu dominio de esos conceptos.
    • Asiste en horario de oficina en caso de que no quieras hacer preguntas frente a toda la clase.
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Referencias

  1. ↑ http://www.sky-web.org.uk/Science/transitionmetals.htm
  2. ↑ http://www.chemguide.co.uk/inorganic/transition/features.html
  3. ↑ http://www.chemguide.co.uk/atoms/properties/atomorbs.html#top
  4. ↑ http://www.chemguide.co.uk/inorganic/redox/oxidnstates.html
  5. ↑ http://www.4college.co.uk/a/ss/varoxidation.php
  6. ↑ http://www.docbrown.info/page04/4_75trans.htm#(f)
  7. ↑ http://www.docbrown.info/page04/4_75trans.htm
  8. ↑ http://www.t.soka.ac.jp/chem/iwanami/inorg/INO_ch6.pdf

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