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Metales de transición frente a elementos del grupo principal: propiedades y diferencias

Publicado el 7 septiembre, 2020

Introducción


Los metales de transición se encuentran en los grupos 3 a 12 de la tabla periódica.
Metales de transición

Puedes agradecer a los elementos principales del grupo por muchas cosas. Son los elementos principales que se encuentran en los organismos vivos (ese eres tú). ¡Constituyen la mayor parte de la Tierra, el sistema solar e incluso el universo! Y juegan un papel importante en la industria y la economía. Entonces, ¿cuáles son estos elementos y cuáles son algunas de sus características?

Al igual que las ubicaciones en un mapa, las diferentes áreas de la tabla periódica tienen elementos con diferentes características. En esta lección vamos a comparar y contrastar dos de las áreas más grandes de la tabla periódica: los elementos del grupo principal y los metales de transición. Ambas grandes regiones tienen características y cualidades distintas, pero antes de entrar en sus características, ubiquemos estas regiones en la tabla. En primer lugar, los elementos del grupo principal constan de las dos primeras columnas (las columnas de hidrógeno y berilio) y las últimas seis columnas (las de boro a través de helio). Usando la terminología correcta de la tabla periódica, diríamos que estos son elementos que se encuentran en los grupos 1, 2 y 13 al 18. Los metales de transiciónse encuentran en los grupos del 3 al 12. Puede notar que estamos omitiendo esa ‘isla’ de elementos abajo. La fila superior de esa isla forma los lantánidos y la fila inferior forma los actínidos . Los estamos omitiendo porque no son elementos del grupo principal ni metales de transición.

Elementos del grupo principal

Los elementos del grupo principal son, con mucho, los elementos más abundantes, no solo en la Tierra, sino en todo el universo. Por esta razón, a veces se les llama “elementos representativos”. Los principales elementos del grupo se encuentran en los S y p-bloques , lo que significa que sus configuraciones electrónicas se va a terminar en s o p . Recuerda los bloques s y pson responsables de proporcionar los electrones de valencia, esos electrones superimportantes que están involucrados en el enlace químico. Tanto las configuraciones de electrones como el número de electrones de valencia son muy predecibles a medida que nos movemos por los elementos del grupo principal. El grupo 1 tiene elementos con un electrón de valencia, el grupo 2 tiene elementos con dos, el grupo 13 tiene elementos con tres electrones de valencia y así sucesivamente hasta el grupo 18, con ocho electrones de valencia.


Los gases no metálicos, a excepción de los gases nobles, tienden a ganar electrones.
Gases no metálicos

Usemos el sodio como ejemplo de cómo los elementos del grupo principal son químicamente predecibles. El sodio, que tiene un electrón de valencia, casi siempre existirá en una de dos formas: su forma metálica inestable, eléctricamente neutra, (con un electrón de valencia), o en su forma iónica estable, con carga positiva (sin ese electrón de valencia). ). Eso es. Solo dos formas de sodio. Esta previsibilidad en el número de electrones de valencia crea previsibilidad en los enlaces químicos, algo por lo que estará muy agradecido más adelante. ¿A quién no le gusta un poco de consistencia en la química?

Aparte de la previsibilidad de la unión y su gran abundancia, estos elementos no podrían ser más diferentes entre sí. Debido a que los elementos del grupo principal consisten en metales y no metales, sus propiedades físicas van a ser bastante diferentes. Por ejemplo, los elementos de la izquierda (en los grupos 1, 2 y 13) van a ser sólidos, muy metálicos y tienden a perder electrones, mientras que muchos de los elementos de la derecha son gases no metálicos que tienden a ganar electrones. Bueno, las capas llenas de los gases nobles harán que no quieran ganar electrones, pero al resto de los no metales sí les gustaría.

Metales de transición

Los metales de transición tienen un nombre apropiado: proporcionan un puente o transición entre los metales del grupo principal y los no metales. Todos son metales, y se encuentran en el bloque d , lo que significa que sus configuraciones electrónicas van a tener orbitales d vacíos. Estos orbitales d vacíos hacen que los elementos sean mucho menos predecibles y consistentes, lo que da lugar a algunas propiedades muy interesantes.

Tomemos el cromo como ejemplo. El cromo puede presentarse en muchas formas dependiendo de con qué está unido. Primero, se presenta en su forma metálica neutra original. A veces perderá un electrón; a veces perderá dos; ¡a veces tres, cuatro, cinco o incluso seis electrones! Y cada una de estas formas es de un color diferente, que va del púrpura oscuro al amarillo brillante y al rojo brillante. Los metales de transición son, con mucho, los más coloridos y atractivos en sus muchas formas diferentes.


Los clips que se vuelven temporalmente magnéticos después de la exposición a un imán es un ejemplo de paramagnetismo.
Paramagnetismo

Finalmente, esos orbitales d vacíos de los metales de transición hacen que tengan muchas propiedades paramagnéticas. Como sabrá por experiencia, los sujetapapeles normalmente no son magnéticos; si elige uno de ellos, el resto no viene con (a menos, por supuesto, que estén vinculados). Sin embargo, si acerca un imán a un grupo de clips, puede notar que actuarán temporalmente como magnéticos. Este es un ejemplo de paramagnetismo , que es cuando un campo magnético externo inducirá un campo magnético en una sustancia. Ese campo magnético inducido es débil y temporal, pero existe.

Resumen de la lección

Entonces, ¿es mejor ser predecible y consistente o similar a un camaleón, que viene en muchas formas y colores? ¡Tú decides! Los elementos del grupo principal tienen tendencias distintas y específicas en el número de electrones de valencia, lo que conduce a una previsibilidad general cuando se trata de enlaces químicos (algo que será útil más adelante en el futuro). Ellos existen, ya sea como elementos neutros o iones estables, y si lo hacen los electrones perder o ganar para lograr capas exteriores completos, será una ganancia o pérdida del mismo número de electrones cada vez (dependiendo de lo que se necesita para completos s y p conchas). Los metales de transición, por otro lado, pueden perder una cantidad variable de electrones, ¡si es que pierden alguno! Estos elementos con d Los orbitales pueden exhibir colores extremadamente brillantes (dependiendo de la forma en la que se encuentren) y algunos pueden convertirse en imanes temporales si están rodeados por un campo magnético.

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección, debería poder:

  • Identificar los principales elementos del grupo y los metales de transición.
  • Comparar y contrastar las características de los principales elementos del grupo y metales de transición.
  • Definir paramagnetismo

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