METALES DE TRANSICIÓN 1er Serie
ELEMENTOS
MANGANESO 
VANADIO
COBALTO
CROMO
TITANIO
HIERRO
NIQUEL
COBRE
ESTADOS DE OXIDACIÓN
V: +3, +4, +5
Cr: +3, +6
Mn: +2, +4, +7
Fe: +2, +3
Co: +2, +3
Ti: +3, +4
Ni: +2, +3
Cu: +1, +2
Los mas estables
.
Cr: III
Mn: II
V: IV
Fe: III
Ti: IV
Co: II
Ni: II
Cu: II
COMPORTAMIENTO ÁCIDO - BASE
TITANIO
VANADIO
CROMO
.
+3
+3
+3
Oxido
Anhidrido
ANFÓTEROS
Actúan como ácidos o bases dependiendo de con quien reaccionen
COMPORTAMIENTO REDOX
Mn
Cr
Se puede ver que es el más estable (II) por los potenciales de reducción. Por lo tanto en soluciones ácidas o neutras existe [Mn(H2O)6]2+ difícilmente oxidable. Sin embargo, en medio alcalino o reacciones sólidas se oxida a MnO2
El ion dicromato anaranjado es un buen agente oxidante y se reduce al ion hexaacuocromo (III) verde, [Cr(OH2)6]+3, en la reacción redox.
USOS Y APLICACIONES
CROMO
MANGANESO
VANADIO
HIERRO
TITANIO
Construcción de piezas de motores
Construcción aeronáutica.
Construcción de trenes, automóviles, camiones y bicicletas.
Instalaciones químicas (resistente a todos los ác. Inorg.)
Pigmento blanco en pinturas
Como metal, ferrovanadio.
Aceros al vanadio.
Como catalizador, sobre todo en obtención del ácido sulfúrico
Química en la vida
Muy utilizado en la medicina
herramientas quirúrgicas
para crear prótesis
implantes dentales y ortopédico
Química en la vida
.
Lo utilizan en su plasma sanguíneo para transportar oxígeno.
También es usado por el hongo venenoso.
Es vital para un grupo de organismos monos marinos
Posible control de la diabetes
.
Metal: acero inoxidable
Obtención de nitrógeno en laboratorio
Dicromato y cromato como agentes oxidantes
Química en la vida
•.
La insulina y el uno cromo (III) regulan los niveles de glucosa de la sangre. Una incapacidad del mismo puede causar diabetes.
La reacción redox del cromo se utiliza en analizadores del aliento para detectar un consumo excesivo de alcohol.
El cromo (VI) es carcinogénico cuando se ingiere o se absorbe a través de la piel.
Uso para pintar marcas amarillas en las calles.
El papel biológico del manganeso parece ser el de un agente rédox, cambiando entre los estados de +2 y +4.
Proceso de fabricación de pilas secas.
Compuestos como el dióxido de manganeso se emplean como elemento desecante y catalizador para pinturas y barnices.
Química en la vida
.
Elemento crucial en varias enzimas vegetales y animales
Agente rédox, como papel biológico
Constituyente importante del cerebro y sistema nervioso central.
Producir energía y proteger las células
Fabricación de acero destinado
Estructuras de construcción
Fabricación de automóviles
Fabricación de herramientas de cocina
Química en la vida
.
Metal más importante biológicamente
Macromoléculas más importantes
Perotoxidasas y catalazas: enzimas que protegen a los seres vivos de los peligros de un aumento descontrolado en la concentración de agua oxigenada que puede formarse como consecuencia de la reducción parcial de oxígeno.
Ferritilina: Almacena hierro tanto en plantas como animales, para usarlo en el futuro.
Ferrodoxinas: actúa como el aceptor de electrones asociados con el Fotosistema I en la fotosíntesis.
Hemoglobina: transportar oxígeno y dióxido de carbono por medio de su sangre.
Se divide en varios tipos de minerales, principalmente la magnetita, la hematita y la siderita
COBALTO
NIQUEL
COBRE
Para producir aleaciones
Manufactura de motores de aviones
Imanes
Herramientas para triturar y cortar y articulaciones artificiales para la rodilla y la cadera.
Química en la vida
.
Vitamina B contiene cobalto (III). La carencia de la misma provoca anemia perniciosa.
Fabricar baterías
Catalizadores
Niqueleado
Colorear cerámicas
Química en la vida
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Mejora y aumenta la acción de la insulina,
Mantener la presión arterial normalizada,
Funciones esenciales en los organismos superiores.
Fortalece el sistema circulatorio
Monedas
Utensilios de cocina
Joyería, objetos de arte, adornos, muebles, maquillajes y pinturas, instrumentos musicales, ropa
Presente en automóviles, trenes, aviones, barcos e incluso en vehículos espaciales
Química en la vida
.
Es el tercer metal de transición más importante biológicamente.
Una deficiencia de este elemento incapacita al cuerpo para utilizar el hierro almacenado en el hígado.
Numerosas proteínas de cobre, más interesante son las hemocianinas.
Producir energía, tejidos conectivos y vasos sanguíneos
COMPUESTOS
+5
+4
Óxido
Anhidrido
Anhidrido
No anfótero
TITANIO
.
Halogenuros: Son covalentes, con posibilidad de hidrólisis.
Los compuestos de Ti (III) son reductores suaves, y deben aislarse del aire que los oxida.
El carácter metálico se observa en medio acuoso, donde existo complejo: [Ti (H2O)6] 3+ y la sal [Ti (H2O)6] Cl3.
En medio acuoso Ti(III) por el oxígeno del aire pasa a Ti(IV).
Los otros estados son fuertes reductores y pasan a Ti (III) y Ti (IV).
Tanto Ti (III) como Ti (IV) tienen coordinación octaédrica.
VANADIO
+4
Oxido
Las especies existentes dependen del pH
Halogenuros: Covalentes, que se hidrolizan. Es decir, que el vanadio (IV) actúa como un no metal.
En solución acida: no son tan sencillas, sino que existen diferentes equilibrios.
En solución básica: existen varias especies como H2V10O28 4- y HV10O28 5-
El catión existe en solución acuosa como [V(H2O)6] 3+ con índice 6
CROMO
Halogenuros: Existen CrF3, CrCl3, Cr Br y formas hidratadas
En solución no hidrolizan (carácter metálico)
Dan halogenuros acuocomplejos
Tiene isomería de hidratación
Complejos de cromo (III)
Existen tanto puros (hidroxoacuo) como mixtos (halógenoauo, amoniacuo).
El óxido es CrO3, que en solución es ácido
Es muy soluble y por calentamiento da Cr2O3
Oxidantes
Por lo general CrO4 2-, da sales insolubles (menos con el grupo I) y Cr2O7 2- sales solubles
Sales de cromilo: CrO2Cl2
MANGANESO
En soluciones ácidas o neutras existe [Mn(H2O)6 2+ difícilmente oxidable. Sin embargo, en medio alcalino o reacciones sólidas se oxida a MnO2
El Mn (II) forma gran número de sales solubles, excepto: PO4 3-, CO3 2-, S 2-, Se 2-, Te 2-
Los de estado de oxidación alto son fuertes oxidantes.
Complejos de Mn (II)}:
Forma complejos menos estables que Fe 2+ y Cu 2+ , debido a que no tiene energía de estabilización por campo cristalino
Los de índice de coordinación 4 son estables en estado sólidos.
Mn (IV): Son pocos los compuestos estables: MnO2, MnCl4, Mn(SO4)2
HIERRO
COBALTO
NIQUEL
COBRE
Fe (II)
Fe (III)
Halogenuros: Existen cuatro en forma anhidra o hidratada:
FeCl2.6H2O verde pálido
FeBr2.6H2O verde pálido
FeF2.8H2O incoloro
FeI2.4H2O verde pálido
Otras sales:
Forman sales estables con todos los aniones estables
En solución:
Solubles con excepción de carbonatos y sulfuros
Existe como [Fe(H2O)6] 2-, de color verde (azulado) pálido.
Se oxida con facilidad con oxígeno tanto en medio acido como en alcalino.
Complejos:
Forma numerosos complejos, la mayoría octaédricos
Pueden oxidarse a férrico y sus potenciales nos indican como se puede estabilizar un estado por complejación de acuerdo al ligando utilizado.
Halogenuros:
Otras sales:
Estables: FeF3, FeCl3, FeBr3
No estables: FeI3
Forma sales solubles con aniones que no reduzcan el Fe (III) a Fe (II)
En solución:
Hidrólisis: poder polarizante de Fe 3-
Complejación
Complejos:
La mayoría, octaédricos
Algunos tetraédricos, como [FeCl4]-
Óxidos:
Fe2O3
Fe3O4
FeO
Halogenuros:
Sales:
Óxidos:
CoO de color verde
Anhidros se pueden preparar por deshidratación de los halógenos hidratados
Forma la mayoría de las sales por cristalización en solución acuosa.
Sulfuro:
Se forma CoS, sólido de color negro
Sales rosadas, en la que existe el ión [Co(H2O)6] 2+
Complejos
El ión acuosa [Co(H2O)6] 2+ es el complejo más simple del cobalto (II)
En Co (II) forma numerosos complejos de coordinación 6 y 4
Hidróxido:
Halogenuros:
Óxidos:
NiO: es un sólido color verde. Insoluble en agua pero se disuelve fácil en ácidos.
Ni(OH)2 : gel de color ver. Soluble en ácidos y en NH3
NiX2, NiX2.6H2O
Anhidros o hexahidratados
Cianuro:
Ni(CN)2, precipitado redisuelto para dar [Ni(CN)4]2-
Otras sales:
Oxosales solubles en agua
Complejos:
En solución acuosa, [Ni(H2O)6]2+ de color verde
C. octaédricos
C. tetraédricos:
C. cuadrados planos
Óxido: CuO
Hidróxido: Cu(OH)2
Otros compuestos:
Cu2O
Cu2S
Halogenuros:
CuCl2 amarillo
CuBr2 casi negro
CuF2 incoloro
Complejos:
Da el ión [Cu(H2O)6] 2+
La mayoría de las sales son solubles en agua
- TiO2 + H2SO4 --> TiOSO4 + H2O
- TiO2 + 2 NaOH --> Na2TiO3 + H20S
- V2O5 + H2SO4 --> (VO2)2SO4 + H2O
- V205 + 6NaHO --> 2Na3VO4 + 3H2O
- H+ = [Cr(H2O)6] 3+
- OH- = “Cromitos” [Cr(H2O)v(OH)n] n