Halogenos y Elementos de Transicion

GLOSARIO NUMERO ATOMICO: es el número total de protones que tiene cada átomo de ese elemento. ELECTRONEGATIVIDAD: La ele

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GLOSARIO NUMERO ATOMICO: es el número total de protones que tiene cada átomo de ese elemento. ELECTRONEGATIVIDAD: La electronegatividad de un elemento mide su tendencia a atraer hacia sí electrones, cuando está químicamente combinado con otro átomo. Cuanto mayor sea, mayor será su capacidad para atraerlos. ENLACE COVALENTE: Cada átomo aporta un electrón al enlace, es decir, se comparte un par de electrones entre dos átomos.

¿QUE SON LOS HALOGENOS? Son los elementos que forman el grupo VII A de la tabla periódica. También son llamados metaloides halógenos, constituyen el grupo de los no metales monovalentes. El término "halógeno" significa "formador de sales" y a los compuestos que contienen halógenos con metales se les denomina "sales". Los halógenos están conformados por cinco elementos no metálicos tales como:

Flúor

Cloro

Bromo

Iodo

Astato

Ununseptio

CARACTERÍSTICAS DE LOS HALOGENOS No se encuentran libres en la naturaleza, pero si, mayoritariamente, en forma de haluros alcalinos y alcalinotérreos. El astato es muy raro, ya que es producto intermedio de las series de desintegración radiactiva. Se encuentran como sales disueltas en mares o extensos depósitos marinos. Forman moléculas diatómicas (son aquellos que están formados por dos átomos del mismo elemento químico) se mantienen unidos por enlace covalente simple, en donde los dos átomos de un mismo elemento comparte electrones de su ultimo nivel de energia para formar el enlace; la fortaleza del enlace disminuye al aumentar el número atómico o número de protones en el núcleo. Su característica elemental es su oxidación, reaccionan con el oxígeno, formando óxidos inestables, esta reactividad disminuye al aumentar el número atómico. Excepto el flúor que la oxida, se disuelven en agua y reaccionan parcialmente con ella. Debido a su poder oxidante, todos los halógenos son tóxicos. Algunas combinaciones halogenadas (fluoruros, cloratos y bromatos) son muy venenosos.

Aunque su electronegatividad o capacidad del átomo de atraer así mismo electrones de otro átomo con el que encuentra combinado, es elevada, el carácter metálico aumenta según lo hace el número atómico, así, el yodo tiene brillo metálico. A temperatura ambiente, los halógenos se encuentran en los tres estados de la materia: Sólido- Iodo, Astato Líquido- Bromo Gas- Flúor, Cloro Reaccionan con casi todos los metales formando haluros metálicos, casi todos ellos iónicos. En estado elemental, sin estar combinado con otro elemento químico, se usa solamente el cloro en el tratamiento de aguas. Los compuestos de estos elementos son muy importantes y útiles. El flúor, el cloro y el yodo son oligoelementos importantes para los seres vivos.

USOS DE LOS HALOGENOS Elementos más conocidos de los halógenos.

Fluor  Algunos compuestos de flúor (tal como fluoruro sódico, fluoruro estannoso y monofluorofosfato de sodio) se añaden a los dentífricos para prevenir las caries dentales. También se añaden hatibualmente al agua.  El flúor puede utilizarse para la fabricación de pantallas de plasma, pantallas planas y sistemas microelectromecánicos.  Los compuestos de flúor se utilizan en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado.  Algunos antibióticos de amplio espectro (que actúan contra una amplia gama de bacterias) contienen flúor.

Cloro  El cloro se utiliza (por lo general un determinado compuesto de cloro) para matar las bacterias en las piscinas y en el agua potable. También se utiliza en los desinfectantes y blanqueadores por la misma razón.  El cloro se utiliza para fabricar plásticos.

 El PVC (cloruro de polivinilo) está hecho de cloro. El PVC se utiliza para hacer ropa, pisos, cables eléctricos, tubos flexibles y tuberías.

Bromo  El mayor uso de bromo es la creación de retardantes de llama. Cuando esta sustancia se quema el bromo aisla el fuego del oxígeno causando que este se apague.  Los compuestos de bromuro, en particular el bromuro de potasio, se utilizan en los círculos médicos como anticonvulsivos.  A menudo se utiliza en el mantenimiento de las piscinas en particular en los baños termales.  Se utiliza en la purificación del agua industrial, desinfectantes e insecticidas.  También se utiliza para crear diferentes tintes de color en la industria textil.

¿QUE SON LOS ELEMENTOS DE TRANSICION O METALES DE TRANSICION? Los Metales de Transición o Elementos de Transición son aquellos situados en la parte central del sistema periódico, en el bloque d, ya que en todos ellos su orbital d está ocupado por electrones en mayor o menor medida. Los Metales de Transición son aquellos formados por los siguientes Grupos y Periodos:             

Grupo 3 (IIIB) Grupo 4 (IVB) Grupo 5 (VB) Grupo 6 (VIB) Grupo 7 (VIIB) Grupo 8 (VIIIB) Grupo 9 (VIIIB) Grupo 10 (VIIIB) Grupo 11 (IB) Periodo 4 Periodo 5 Periodo 6 Periodo 7 Los elementos de transición incluyen los importantes metales hierro, cobre y plata. El hierro y el titanio son los elementos de transición más abundantes.

CARACTERÍSTICAS DE LOS HALOGENOS Como el resto de los metales, son dúctiles y maleables, conductores del calor y de la electricidad. Son más duros, más quebradizos y tienen mayores puntos de fusión y ebullición y mayor calor de vaporización que los metales que no son de este grupo. Los compuestos de los metales de transición suelen ser coloreados, como el Hierro y el Níquel que cambian también su color. Con el Vanadio, todos los colores son distintos con cada número de oxidación. Muchos son buenos catalizadores de muchas reacciones. La propiedad más diferente es que sus electrones de valencia, es decir, los que utilizan para combinarse con otros elementos, se encuentran en más de una capa, la última y la penúltima, que están muy próximas. Esta es la razón por la que muestran varios estados de oxidación y éstos son variables. El carácter no metálico y la capacidad de formación de enlaces covalentes aumenta según lo hace el número de oxidación del metal. Presentan anomalías en cuanto al relleno de los orbitales. En la estructura electrónica de los elementos de un mismo periodo, hay un salto del 3d3 al 3d5 y del 3d8 al 3d10. El hecho de tener los orbitales semiocupados les confiere mayor estabilidad. Los metales de transición se caracterizan por la posibilidad de actuar con varios números de oxidación, debido a los numerosos huecos en los orbitales d. Hay tres elementos que destacan: el hierro, cobalto y níquel, con interesantes propiedades magnéticas (son ferromagnéticos), que corresponden a elementos cabecera de los grupos 8, 9 y 10, que antiguamente constituían el grupo VIII que se subdividía en tres tríadas verticales. Son elementos un poco extraños en el sentido de que al clasificarlos en la tabla periódica, se parecen más por periodos (filas) que por grupos (columnas) como sería lo normal.

Los metales de transición son muy importantes en los procesos biológicos. Elementos de Transicion del Grupo 3: Escandio, itrio, lantano y lantánidos, actinio y actínidos. Con tres electrones de valencia (2 electrones s de la última capa y 1 electrón d de la capa penúltima). Presentan el estado de oxidación +3. Sus óxidos reaccionan con el agua formando hidróxidos, cuya fortaleza aumenta con el número atómico, siendo más fuertes que los hidróxidos del grupo 2. El único de importancia económica es el itrio. Elementos de rutherfordio.

Transición

del

Grupo

4:

Titanio,

circonio,

hafnio,

Con cuatro electrones de valencia (2 electrones s de la última capa y 2 d de la penúltima), sus propiedades son parecidas a las del grupo 3, excepto que el número de oxidación que presentan es +4. Otros estados de oxidación son +3 y +2, aunque la estabilidad de los compuestos con estos estados de oxidación disminuye al bajar en el grupo. Tienen alto punto de fusión y ebullición. Son menos nobles que los elementos del grupo 14, aunque no lo parece a temperatura ambiente, pues se recubren de una capa de óxido que los protege, de forma que sólo reaccionan con los no metales a altas temperaturas. Sólo titanio y circonio tienen interés económico. Elementos de Transición del Grupo 5: Vanadio, niobio, tántalo, dubnio. Tienen cinco electrones de valencia (2 electrones s de la última capa y 3 electrones d en la penúltima). El estado de oxidación predominante es +5, cuya estabilidad aumenta según lo hace le número atómico, en combinaciones de carácter ácido. Son poco nobles, aunque el recubrimiento por una capa superficial de óxido provoca una inercia química superada a altas temperaturas. Sólo forman complejos solubles con ácido fluorhídrico. La fusión de sus óxidos con hidróxidos alcalinos produce vanadatos, niobatos y tantalatos.

Elementos de Transición del Grupo 6: Cromo, molibdeno, wolframio, seaborgio. Poseen 6 electrones de valencia (2 electrones s de la última capa y 4 electrones d de la penúltima). El máximo estado de oxidación que presentan es +6, aunque la estabilidad de este estado crece con el número atómico. Estos elementos muestran los puntos de fusión más altos, la presión de vapor más baja y el coeficiente de dilatación térmica más bajo del sistema periódico. Son poco nobles, pero se recubren de una capa de óxido a temperatura ambiente que los protege del posterior ataque y los hace bastante inertes químicamente. Son estables frente a las bases y los ácidos débilmente oxidantes. Tienen gran importancia sus aleaciones con el hierro para la fabricación de herramientas. La mayoría de las combinaciones de los elementos son coloreadas, por lo que encuentran aplicación como pigmentos. Los carburos son muy duros y se emplean como abrasivos y los sulfuros tienen una estructura en capas que los hace útiles como lubricantes térmicamente estables. Elementos de Transición del bohrio.

Grupo 7: Manganeso, tecnecio, renio,

El tecnecio y bohrio son artificiales. Poseen siete electrones de valencia (2 electrones s en la última capa y 5 electrones d en la penúltima). El máximo estado de oxidación que presentan es +7, cuya estabilidad aumenta según lo hace el número atómico. Son atacados lentamente por el oxígeno a temperatura ambiente, pero rápidamente a temperaturas elevadas. Se emplean en aleaciones con otros metales. Elementos de Transición del hassio.

Grupo 8: Hierro, rutenio(*), osmio(*),

Poseen 8 electrones de valencia: 2 electrones s de la última capa y 6 electrones d de la penúltima. Elementos de Transición del meitnerio.

Grupo 9: Cobalto, rodio(*), iridio(*),

Poseen 9 electrones de valencia: 2 electrones s de la última capa y 7 electrones d de la penúltima.

Elementos de Transición del Grupo 10: Níquel, paladio(*), platino(*), ununnilio. Poseen 10 electrones de valencia: 2 electrones s de la última capa y 8 electrones d de la penúltima. En estos tres grupos (antiguo grupo VIII, dividido en tres subgrupos) se puede distinguir entre los tres elementos cabecera: hierro, cobalto y níquel y los seis restantes (los tres últimos son artificiales y no se consideran): Los metales hierro, cobalto y níquel tienen más semejanzas entre sí que con los del resto del grupo al que pertenecen. El hierro es el más abundante. El estado de oxidación máximo que se alcanza es +6 (hierro) que es menor que el número de electrones de valencia o número del grupo y según aumenta el número atómico disminuye la estabilidad de los números de oxidación altos: el níquel presenta predominantemente el estado de oxidación +2. Son estables a temperatura ambiente. Forman complejos fácilmente, todos ellos coloreados. Son ferromagnéticos, tienen elevada densidad y altos puntos de fusión y ebullición. Se emplean en aleaciones, colorantes, recubrimientos. Los grupos del 8 al 10 constituyen, junto con oro y plata, el grupo de metales nobles o preciosos: son bastante inertes y resistentes a la corrosión. El carácter noble aumenta desde el rutenio al platino. Forman complejos fácilmente. Sus hidróxidos son ácidos, básicos o anfóteros. Los elementos pesados no son atacados por los ácidos minerales y sólo parcialmente por los oxidantes, pero se disuelven con facilidad en fundidos alcalinos oxidantes. Son duros. Se emplean en aleaciones duras, estables a la corrosión, catalizadores, conductores, materiales resistentes a la fricción, prótesis dentarias y joyería. Elementos de Transición del Grupo 11: Cobre, plata, oro, unununio. Son todos metales nobles de alto punto de fusión, que se encuentran nativos (excepto el último que es artificial) y formando combinaciones

bastante insolubles; tienen gran tendencia a la formación de complejos. La reactividad disminuye con el aumento del número atómico. Elementos de Transición del Grupo 12: Cinc, cadmio, mercurio, ununbio. El último es artificial. Debido a su configuración electrónica bastante estable son más nobles que los elementos del grupo 2, aumentando este carácter según crece el número atómico, puntos de fusión y ebullición más bajos, mayor carácter covalente en los enlaces y compuestos más insolubles y mayor tendencia a la formación de complejos que los del grupo 2.