Metal de transición
El químico inglés Charles Rugeley Bury (1890-1968) utilizó por primera vez la palabra transición en este contexto en 1921, cuando se refirió a una serie de transición de elementos durante el cambio de una capa interna de electrones (por ejemplo, n = 3 en la cuarta fila de la tabla periódica) de un grupo estable de 8 a uno de 18, o de 18 a 32. [5] [6] [7] Estos elementos ahora se conocen como el bloque d.
Los elementos de los grupos 4-11 generalmente se reconocen como metales de transición, justificados por su química típica, es decir, una amplia gama de iones complejos en varios estados de oxidación, complejos coloreados y propiedades catalíticas como elemento o como iones (o ambos). Sc e Y en el grupo 3 también se reconocen generalmente como metales de transición. Sin embargo, los elementos La – Lu y Ac – Lr y el grupo 12 atraen diferentes definiciones de diferentes autores.
Como la tercera forma es la única forma que permite (1) la preservación simultánea de la secuencia de números atómicos crecientes, (2) un bloque f de 14 elementos de ancho y (3) evitar la división en el bloque d, ha sido sugerido por un informe preliminar de la IUPAC de 2021 como la forma preferida. [13] Tal modificación, que trata a Lu como un elemento de transición en lugar de un elemento de transición interno, fue sugerida por primera vez por los físicos soviéticos Lev Landau y Evgeny Lifshitz en 1948. [17] A continuación, fue sugerida por muchos otros físicos y químicos, y fue generalmente la clasificación adoptada por aquellos que consideraron el tema, [18] pero los libros de texto generalmente se retrasaron en adoptarla. [19]
El zinc , el cadmio y el mercurio a veces se excluyen de los metales de transición, [5] ya que tienen la configuración electrónica [] d 10 s 2 , sin una capa d incompleta . [20] En el estado de oxidación +2, los iones tienen la configuración electrónica []… d 10 . Aunque estos elementos pueden existir en otros estados de oxidación, incluido el estado de oxidación +1, como en el ion diatómico Hg2+
2, todavía tienen una cáscara d completa en estos estados de oxidación. Por lo tanto, los elementos del grupo 12 Zn, Cd y Hg pueden, bajo ciertos criterios, ser clasificados como metales de postransición en este caso. Sin embargo, a menudo es conveniente incluir estos elementos en una discusión de los elementos de transición. Por ejemplo, cuando se habla de la energía de estabilización del campo cristalino de los elementos de transición de la primera fila, es conveniente incluir también los elementos calcio y zinc, ya que tanto el Ca2+
y Zn2+
tienen un valor de cero, con el que se puede comparar el valor de otros iones de metales de transición. Otro ejemplo ocurre en la serie de Irving-Williams de constantes de estabilidad de complejos.
La síntesis reciente (aunque controvertida y hasta ahora no reproducida de forma independiente) de fluoruro de mercurio (IV) ( HgF
4) ha sido adoptado por algunos para reforzar la opinión de que los elementos del grupo 12 deben considerarse metales de transición, [21] pero algunos autores aún consideran que este compuesto es excepcional. [22] Se espera que el Copernicium pueda usar sus electrones d para la química, ya que su subcapa 6d está desestabilizada por fuertes efectos relativistas debido a su número atómico muy alto y, como tal, se espera que tenga un comportamiento similar al de un metal de transición. cuando muestra estados de oxidación más altos que +2 (que no son definitivamente conocidos por los elementos más ligeros del grupo 12).
Aunque el meitnerio , el darmstadtio y el roentgenio están dentro del bloque d y se espera que se comporten como metales de transición análogos a sus congéneres más ligeros iridio , platino y oro , esto aún no se ha confirmado experimentalmente. No está claro si el copernicio se comporta más como mercurio o tiene propiedades más similares a las del gas noble radón .
