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METALES DE TRANSICIÓN, X (Flúor, Cloro, Bromo, Yodo) - Coggle Diagram
METALES DE TRANSICIÓN
COMPORTAMIENTO REDOX
Mn
El ion permanganato, [MnO4]- es muy oxidante en solución ácida.
El óxido de manganeso(IV) es oxidante respecto a la especie más estable del manganeso.
El metal en sí es reductor.
Cr
El estado +6 del cromo es muy oxidante.
El ion dicromato es un agente oxidante
QUÍMICA EN SOLUCIÓN
V
III
Medio Alcalino
Medio Ácido
IV
Medio Alcalino
Medio Ácido
V
Medio Alcalino
Medio Ácido
Cr
III
Medio Alcalino
Medio Ácido
Ti
IV
Medio Alcalino
Medio Ácido
III
Medio Ácido
Medio Alcalino
ESTADOS DE OXIDACIÓN
Sc
+3
Ti
+3,
+4
V
+2, +3,
+4
, +5
Mn
+2
, +3,
+4
, +6, +7
Fe
+2,
+3
Co
+2
, +3
Ni
+2
, +3
Cr
+2,
+3
, +6
Cu
+1,
+2
Zn
+2
Nb
+3,
+5
Mo
+2, +3, +4, +5,
+6
Zr
+4
Tc
+4, +7
Y
+3
Ru
+2,
+3
, +4, +6
Rh
+2,
+3
, +4
Pd
+2
, +4
Ag
+1
Cd
+2
Lantánidos
+3
, +4
Ir
+2, +3,
+4
, +6
Pt
+2
, +4
Hf
+4
W
+2, +3, +4, +5,
+6
Au
+1,
+3
Ta
+5
Re
+2,
+4
, +6,
+7
Hg
+1,
+2
Os
+2, +3,
+4
, +6
LOS ELEMENTOS
3º Serie
Hafnio, Tantalio, Tungsteno, Renio, Osmio, Iridio, Platino, Oro, Mercurio
Lantánidos
Cerio, Praseodimio, Neodimio, Prometio, Samario, Europio, Gadolinio, Terbio, Disprosio, Holmio, Erbio, Tulio, Iterbio, Lutecio
2º Serie
Itrio, Circonio, Niobio, Molibdeno, Tecnecio, Rutenio, Rodio, Paladio, Plata, Cadmio
1º Serie
Escandio, Titanio, Vanadio, Cromo, Manganeso, Hierro, Cobalto, Níquel, Cobre, Cinc
COMPUESTOS
Oxoaniones
Cr
En soluciones alcalinas se encuentra el ion cromato CrO4-2. Si PH disminuye, forma el ion dicromato
Ni
No presenta
Mn
Forma el ion manganato MnO4 -2 de color verde oscuro. El MnO2 puede fundirse y formar magnates
Cu
No presenta
Zn
Co
No presenta
V
Existen lo vanadatos VO4-4 en medio alcalino que se protonan a medida que la alcalinidad se reduce y forman hipo vanadatos
Fe
En su estado de oxidacion VI puede dar el ion ferrato FeO4-2 que es estable en soluciones acuosas
Ti
Forma titanatos que se obtiene en solución alcalina del oxido
Sc
No presenta
Compuestos de Coordinación
Mn
[Mn(C2O4)3]
octaédrica, tetraédrica o cuadrada
Fe
Poseen índice de coordinación 7 o estructura octaédrica
Cr
K3[Cr(CN)6]
octaédrico
Co
[Co(NH3)6]+3
o
[Co(NH3)6]+2
Ni
Estructura octaédrica plana, tetraédrica y pentacoordinada
V
Pueden ser aniónicos como el ion trioxalato o hexaciano o catiónicos como el hexaacuovanadio (III)
Ti
[Ti(OH)2(H2O)4]+2
octaédrica
Cu
[Cu(NH3)4]+2
Sc
Na3[Sc(OH)6]
Zn
Estructura tetraédrica
Haluros
USOS Y APLICACIONES
Manganeso
Es un mineral que necesita el organismo para mantenerse sano. El organismo usa el Mn para producir energía y proteger las células. También lo necesita para fortalecer los huesos, para la reproducción, la coagulación sanguínea y para mantener un sistema inmunitario sano.
Hierro
El hierro comercialmente puro se usa para la producción de láminas de metal galvanizado y de electroimanes. Algunos compuestos de hierro son empleados para propósitos medicinales en el tratamiento de la anemia, cuando la cantidad de hemoglobina o el número de los glóbulos rojos de la sangre disminuye
Cromo
Se utiliza en la producción de aleaciones anticorrosivas de gran dureza y resistentes al calor y como recubrimiento para galvanizados. El cromo elemental no se encuentra en la naturaleza. Su mineral más importante por abundancia es la cromita.
Cobalto
Los compuestos de cobalto se han usado por siglos para crear un color azul densa en vidrios, cerámicas, porcelana, vidriada y en esmaltes. Algunas formas de cobalto son radioactivas. El cobalto radiactivo es utilizado para esterilizar el equipo médico y varios otros productos al consumidor.
Vanadio
Se usa en la producción de resortes y herramientas de acero de alta velocidad resistentes a la corrosión. Es un estabilizador importante en la producción de acero. El pentóxido de vanadio se usa en cerámicas, como catalizador y también en la producción de imanes superconductores
Níquel
La aplicación más común del níquel es el uso como ingrediente del acero y otros productos metálicos. Este puede ser encontrado en productos metálicos comunes como es la joyería. Los alimentos naturalmente contienen pequeñas cantidades de níquel. El chocolate y las grasas son conocidos por contener altas cantidades
Titanio
Se utiliza para la construcción de partes de motores y en la construcción aeronáutica, además de trenes, automóviles, submarinos,etc. Estos usos se dan gracias a su resistencia metálica y su baja densidad
Cobre
La industria de la construcción es uno de los principales consumidores de cobre, utilizado para el cableado de edificaciones, tuberías de agua y de gas, sistemas térmicos, techumbres, terminaciones, o como componente estructural
Escandio
Se utiliza para generar luz de alta densidad y como rastreador en las refinerías de petróleo. El óxido y otros compuestos del escandio se emplean como catalizadores en la conversión de ácido acético en acetona, en la manufactura de propanol y en la conversión de ácidos dicarboxílicos en cetonas y compuestos cíclicos
Cinc
Una de las principales aplicaciones del zinc, tienen lugar en el proceso de recubrimiento de otros metales, por ejemplo durante el galvanizado, el hierro ó el acero se introduce en zinc fundido (proceso de hot-dip)que sirve como protector.
QUÍMICA EN LA VIDA
Cromo
La insulina y el ion cromo (III) regulan niveles de glucosa en sangre, aunque una incapacidad de su uso puede causar diabetes. A nivel industrial se usa en fabricación de aleaciones metálicas, este elemento da buen recubrimiento brillante y protector del acero El cromato de plomo (III) debido a su insolubilidad y elevado índice de refracción (se debe a su opacidad) favorece en el uso de marcas amarillas de las calles El ion dicromato anaranjado es buen agente oxidante y se reduce al ion hexacuocromo (III) verde [Cr(CH2) 6]+3, en redox, esta reacción se usa en analizadores de aliento para detectar el alcohol
Tungsteno
Se encuentran en bacterias, las archaea hipertermias, que dependen de este elemento para funcionar, puesto que estas bacterias existen a 110°C, se arguye que la enzima usa este elemento envés de molibdeno ya que Tungsteno tiene un enlace metal ligando más fuerte y permite funcionar a altas temperaturas.
A nivel industrial se usa en aleaciones metálicas, filamentos de bombillas eléctricas
Vanadio
Es vital para grupos marinos como tunicados o monos maricos, estos usan grandes cantidades de vanadio para transportar oxígeno. A nivel industrial se usa para aceros, es decir aleaciones muy duras como hojas de cuchillos y diversas herramientas para taller
Molibdeno
Muchas enzimas dependen de este, la más crucial que contiene hierro es nitrogenasa, la cual está presente en bacterias que reducen dinitrógeno inerte a ion amonio, que las plantas usan en síntesis de proteínas. Estas bacterias procesan 2x108 toneladas de nitrógeno al año en suelos del planeta. El sulfuro molibdeno (V) se trata de la mena común del metal, tiene una estructura de capas similar al grafito, esa propiedad dio pie a usos como lubricante
Titanio
Utilizado en aviones militares y submarinos nucleares donde su costo es menos importante que el rendimiento. Se usa el óxido de titanio (v) en pinturas blancas ya que no es tóxico y tiene gran capacidad para dispersar la luz. Se añade el óxido de titanio a pinturas de colores claros para dar mejoras
Manganeso
Crucial en enzimas vegetales y animales, en mamíferos se usa en enzima hepática que convierte desechos nitrogenados en compuestos excretables. También es constituyente importante del cerebro y el sistema nervioso central
Hierro
Tipos de macromoléculas que tienen hierro
Hemoglobina
Estas moléculas reaccionan con 4 moléculas de oxígeno para formar oxthermoglobina, los enlaces con moléculas de oxígeno son débiles como para al llegar al sitio donde se utiliza , como músculos, este se libera.
Los seres vivos necesitan hierro para un futuro, se utiliza la familia de proteínas, las ferritinas, consisten en una coraza de aminoácidos enlazado (péptidos) que rodea un núcleo oxohidroxofosfato de hierro (l) el núcleo es muy grande y tiene 4500 iones de hierro, con su recubrimiento hidrofílico, este agregado de soluble en agua y se encuentra en el bazo, hígado y médula ósea
Ferroxina
Proteínas que tienen plantas y bacterias, contienen átomos de hierro y azufre unidos por enlace covalente y actúan como agentes de transferencia de electrones.
Citocromos
Hemoproteínas que actúan en cadenas de transferencia de electrones en mitocondrias Peroxiadasas y catalasas enzimas con comportamiento similar y en cuyas estructuras aparecen el hierro, estas están ampliamente distribuidas y protegen a los seres vivos de aumento de concentración de agua oxigenada Un adulte posee 7g de hierro los cuales un 65-75% presente como hemoglobina en eritrocitos de la sangre.
Cobalto
La vitamina B12 tiene cobalto (III), la carencia de esta vitamina provoca anemia perniciosa, la cual se trata con inyecciones de dicha vitamina, esta vitamina no está presente en animales ni vegetales, solo la producen ciertos microorganismos.
Níquel
Es retenido por algunas proteínas presentes en el suero y parece competir con el Cu (II). El níquel es retenido por el riñón donde quedaría asociado con algún sistema proteico
Cobre
Se necesitan unos 5mg en la dieta humana, una deficiencia de este incapacita al cuerpo para utilizar el hierro en el hígado, hay muchas proteínas de cobre, las interesantes son las hemocianinas (transportadoras de oxígenos entre invertebrados).
Un exceso de este es venenoso, el estado de acumulación de este en el hígado, riñones y cerebro puede ser genético.
El uso de este es crucial, es conductor preciso de calor y electricidad, por ejemplo ofrece máximo ahorro energético y los tubos de estos dan gran durabilidad y resistencia. Es utilizado para instalaciones de agua aire acondicionado y calefacción
Además de uso electrónico es usado en compuestos para agricultura, por ejemplo compensar deficiencia de este elemento en suelos o cultivos.
Plata
Empleada en la industria fotográfica, química, electrónica y medicinal, en las joyerías, monedas, etc.
Aleada con otros elementos se usa para amalgamas dentales, cojinetes y pistones de motores, trenes y para soltar contactos. También se confecciona en armas blancas, el bromuro, yoduro y fosfato de plata se usa en fotografía
Medicinalmente se usa como nitrato de plata para combatir verrugas.
Oro
En la actualidad se usa como moneda de cambio y referencia monetaria internacional, también es lo más precioso en joyería
Es usado en equipos electrónicos por su eficiencia conductiva que mantiene libre corrosión (celulares, computadoras).
En la salud:
conocido como crisoterapia se utiliza terapéuticamente contenido dentro de algunos antiinflamatorios para enfermedades reumáticas, dentro de la odontología forma pastas dentales. El isótopo oro 198Au se usa para tratamientos de cáncer y otras enfermedades. El oro coloidal se usa para pinturas.
X
(Flúor, Cloro, Bromo, Yodo)
