Elementos de Transição

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Elementos de Transição
Prof.: Carlos Eduardo
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia 
Rio de Janeiro
Química Inorgânica IV
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Elementos formados por três séries completas 3d; 4d e 5d e uma incompleta 6d. 
Possuem propriedades intermediárias, constituindo uma transição entre os elementos metálicos altamente reativos do bloco s (geralmente formadores de compostos iônicos), e os elementos do bloco p, que geralmente formam compostos covalentes.
Os elétrons são adicionados na penúltima camada.
Introdução
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Todos os elementos de transição são metais, portanto, bons condutores de eletricidade e de calor, são dúcteis e resistentes.
Formam ligas com outros metais.
Ex.: Ouro 18 quilates (75% de Au e 25% Ag; Cu ou Bronze)
 Bronze (Sn e Cu)
 Latão (Zn e Cu)
Caráter Metálico
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Estado de Oxidação Variável
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Exibem uma tendência em formar compostos de coordenação com bases de Lewis.
Um ligante pode ser uma molécula neutra (NH3), ou íons (Cl-; CN-).
Co3+ + 6NH3  [Co(NH3)6]3+
Fe2+ + 6CN-  [Fe(CN)6]4-.
Complexos
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Decrescem com o aumento do número atômico. Os elétrons são adicionados nos orbitais d menos blindantes, devido esta ineficiência na blindagem a carga nuclear aumenta e atrai mais fortemente todos os elétrons, provocando a contração no tamanho.
Raio Metálico
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Raio Metálico
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Valores que variam entre 541 kJ (Lantânio) e 1007 kJ (Mercúrio).
São menos eletropisitivos do que os metais dos Grupos 1 e 2.
Em estados de oxidação mais baixo são iônicos e em altos são covalentes.
Energia de Ionização
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Geralmente são muito elevados, fundem em temperaturas superiores a 1000 0C.
Dez fundem acima de 2000 0C e três acima de 3000 0C.
Exceto os metais do Grupo 12, por possuírem orbital d preenchido estes elétrons não participam da ligação metálica.
Ponto de Fusão
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Muitos são eletropositivos, reagem com ácidos inorgânicos liberando H2.
Alguns poucos apresentam baixo potencial de Oxidação padrão, devido aos elevados calores de sublimação e energias de ionização e baixas energias de hidratação.
Reatividade dos Metais
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Cor complementar – não utilizada na transferência dos elétrons.
Pode ser explicada por três fatores:
I) Polarização.
Ex.: AgCl (Incolor); AgBr (Amarelo Pálido); AgI (Amarelo).
II) Perda de degenerescência dos orbitais d em complexos. (Transição d-d).
Ex.: [Ni(H2O)6]2+ (Verde); [Ni(NH3)6]2+ (Azul); [Ni(NO2)6]2+ (Castanho).
III) Transferência de Carga – Ocorre geralmente quando o elemento possuí Nox elevado formando oxo-íons.
Ex.: CrO42- (Amarelo) e MnO4- (Violeta).
Cor
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Grupo do Escândio
Estado de Oxidação: III o II é duvidoso
Potenciais padrão de eletrodo moderado, são bem reativos (são maiores).
Reagem com água quente, formando o óxido e liberando gás hidrogênio.
- Apesar de possuir carga 3+, não apresentam tendência em formar complexos (são grandes).
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Grupo do Titânio
Estados de Oxidação: +IV mais comum; podem formar compostos com estados de oxidação +III.
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Grupo do Vanádio
Estados de Oxidação: -I até +V.
 Nb e Ta possuem propriedades semelhantes, pois devido a contração lantanídica seus raios são próximos.
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Grupo do Cromo
Estados de Oxidação: Cr e Mo +I até +VI, W +II até +VI.
 São duros e apresentam alto ponto de fusão e baixa volatilidade.
 Equilíbrio Cromato-Dicromato. (CrO4 2- / Cr2O72-).
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Grupo do Manganês
Estados de Oxidação: Por possuírem configuração s2d5 o maior estado de oxidação é o + VII, o Mn é o que exibe a maior faixa, sendo Mn (II) o mais estável.
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Grupo do Ferro
Estados de Oxidação: Fe (II) e Fe (III) são os mais encontrados para este elemento, para Ru estado +III e o Os +IV.
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Grupo do Cobalto
Estados de Oxidação: Para o Co os mais importantes são o +II e o +III. Já o Rh e o Ir é o +VI.
 Compostos de Rh e o elemento Rh são usados como catalisadores em algumas reações químicas, como por exemplo na produção de HNO3.
- Banho de Rh em ouro branco para dar brilho. 
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Grupo do Níquel
Estados de Oxidação: A química do níquel é denominada pelo íon +II, assim como para o Pd, já a Pt forma compostos +II e +IV.
 Os metais Ferrosos (Fe, Co e Ni) exibem similaridades horizontais, formam compostos coloridos, possuem valência variável, possuem propriedades catalíticas, formam compostos de coordenação.
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Grupo do Cobre
Estados de Oxidação: Podem ser encontrados com cargas +I, +II ou +III.
Apresentam as maiores condutividades elétricas e térmicas conhecidas, associadas a sua estrutura cúbico compacto.
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Grupo do Zinco
Zn e Cd não possuem valência variável. O Hg1+ existe na forma de dímero Hg – Hg 1+. 
 Por serem d10 não há ocorrência de transição d-d.
Os três formam sulfetos insolúveis ZnS (branco), CdS (amarelo) e HgS (preto).
 Hg forma ligas conhecidas como amálgamas.
Zn2+ e Cd2+ formam complexos com ligantes com O, já o Hg2+ forma complexos com ligantes com N, P e S.
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