Propiedades físico-químicas generales

Estados de oxidación

Escandio – ScNombre EscandioNúmero atómico21Valencia3Estado de oxidación+3Electronegatividad 1,3Radio covalente (Å) 1,44Radio iónico (Å)0,81Radio atómico (Å) 1,62Configuración electrónica [Ar]3d14s2Primer potencial de ionización (eV)6,59Masa atómica (g/mol) 44,956Densidad (g/ml) 3,0Punto de ebullición (ºC)2730Punto de fusión (ºC) 1539DescubridorLars Nilson en 1879

Elemento químico, símbolo Sc, número atómico 21 y peso atómico 44.956 umas. Es el primer elemento de transición

del primer periodo largo. Los isótopos del escandio son 40Sc y 51 Sc los cuales son obtenidos durante reacciones

nucleares.El escandio-47 tiene una vida media adecuada para su

empleo como trazador y se puede preparar sin transportador. La presencia de un 2.5-25% de átomos de

escandio en el ánodo incrementa el voltaje, la estabilidad de éste y la vida de las baterías alcalinas de níquel.

El mineral principal del escandio es la thortveitita, que se encuentra en formaciones graníticas (pegmatita) y en

algunos minerales de estaño, tungsteno y de las tierras raras. Está ampliamente distribuido en muchas partes del

mundo.

USOSEl óxido y otros compuestos del escandio se

emplean como catalizadores en la conversión de ácido acético en acetona, en la manufactura de propanol y en la conversión de ácidos dicarboxílicos en cetonas y compuestos cíclicos. El tratamiento con solución de sulfato de escandio es un medio económico para mejorar la germinación de semillas de muchas especies vegetales

El escandio es uno de los productos químicos raros, que puede encontrarse en las casas en equipos como televisiones en color,

lámparas fluorescentes, lámparas ahorradoras de energía y cristales. Todos los productos químicos raros tienen

propiedades comparables.El escandio se raramente se puede encontrar en la naturaleza,

ya que se da en cantidades muy pequeñas. El escandio se encuentra normalmente solo en dos tipos diferentes de menas minerales. El uso del escandio todavía está creciendo, debido

al hecho de que es adecuado para producir catalizadores y para pulir cristales.

El escandio es principalmente peligroso en el lugar de trabajo, debido al hecho de que las humedades y los gases pueden ser

inhalados con el aire. Esto puede provocar embolias pulmonares, especialmente durante largas exposiciones. El escandio puede ser una amenaza para el hígado cuando se

acumula en al cuerpo humano.

Efectos ambientales del Escandio El escandio es vertido al medio ambiente en muchos

lugares diferentes, principalmente por industrias productoras de petróleo. También pueden entrar en el medio ambiente cuando se tiran los equipos domésticos. El escandio se acumula gradualmente en los suelos y el agua y esto conducirá finalmente al incremento de las concentraciones en humanos, animales y partículas del suelo.

En los animales acuáticos el escandio produce daños a las membranas celulares, lo que tiene diversas influencias negativas en la reproducción y en las funciones del sistema nervioso.

Itrio - Y

NombreItrio Número atómico39 Valencia3 Estado de oxidación+3 Electronegatividad1,2 Radio covalente (Å)1,48 Radio iónico (Å)0,93 Radio atómico (Å)1,80 Configuración electrónica[Kr]4d15s2 Masa atómica (g/mol)88,906 Densidad (g/ml)4,47 Punto de ebullición (ºC) 2927 Punto de fusión (ºC) 1509 DescubridorJohann Gadolin en 1794

ItrioSímbolo Y, número atómico 39 y peso atómico

88.906, que se asemeja mucho a los elementos de tierras raras. El isótopo estable 89Y constituye el 100% del elemento natural, que casi siempre se encuentra asociado a las tierras raras y con frecuencia se clasifica como una de ellas.

El itrio metálico absorbe hidrógeno, y cuando en aleaciones llega a una composición de YH2, se parece mucho a los metales. De hecho, en ciertos niveles de composición la aleación es mejor conductora de la electricidad que el metal puro.

USOS

El itrio forma la matriz de los fósforos de itrio y europio activados, que emiten una luz brillante y roja clara cuando son excitados por electrones. La industria de la televisión utiliza esos fósforos en la manufactura de pantalla de televisión.

El itrio se utiliza comercialmente en la industria metálica para aleaciones y como "atrapador" para eliminar oxígeno e impurezas no metálicas de otros metales. Para las propiedades del metal y sus sales.

Efectos del Itrio sobre la salud

El itrio es uno de los elementos químicos raro, que puede ser encontrado en equipamientos de casas como televisores en color, lámparas fluorescentes, lámparas ahorradoras de energía y vidrios. Todos los elementos químicos tienen propiedades comparables.

El itrio raramente se encuentra en la naturaleza, se da en muy pequeñas cantidades. El itrio es usualmente encontrado sólo en dos estados. El uso del itrio está todavía creciendo, debido en realidad a sus buenas condiciones para producir catalizadores y brillo en el cristal.

El itrio es mayormente peligroso en el ambiente de trabajo, debido a que las partículas y los gases pueden ser inhalados en el aire. Puede producir daño en los pulmones, especialmente durante exposiciones de largo tiempo. El itrio puede también causar cáncer en humanos, así como aumentar las posibilidades de cáncer de pulmón cuando es inhalado. Finalmente, puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en el cuerpo humano.

Efectos ambientales del Itrio El itrio es introducido en el ambiente en muchos lugares diferentes,

mayoritariamente por industrias que procesan el petróleo. Este puede también entrar en el ambiente cuando los equipos de las casas son tirados a las basuras. El itrio podrá gradualmente acumularse en suelos y agua y eventualmente podrá acumularse en humanos, animales y particulas del suelo. En animales acuáticos el Ítrio causa daño en las células de membranas, lo cual tiene bastante influencias negativas en la reproducción y las funciones del sistema nervioso.

Lutecio Nombre Lutecio Número atómico 71 Valencia 3 Estado de oxidación+3 Electronegatividad 1,2 Radio covalente (Å)1,56 Radio iónico (Å)0,93 Radio atómico (Å)1,74 Configuración electrónica [Xe]4f145d16s2 Masa atómica (g/mol) 174,97 Densidad (g/ml) 9,84 Punto de ebullición (ºC)3327 Punto de fusión (ºC) 1652 DescubridorGeorge Urbain en 1907

Lutecio Elemento químico, símbolo Lu, número atómico 71 y peso

molecular 174.97. es un metal muy raro e el miembro más pesado del grupo de las tierras raras. En estado natural, se compone del isótopo 175Lu, 97.41%, y el emisor ß de vida larga 176Lu, con una vida media de 2.1 x 1010 años.

El lutecio, junto con el itrio y el lantano, es de interés para los científicos que estudian el magnetismo. Estos tres elementos sólo forman iones trivalentes con subcapas que se han completado, por lo que no tienen electrones desapareados para contribuir al magnetismo. Su radio es muy parecido al de otros iones o metales de las tierras raras y forma soluciones de sólidos o mezclas de cristales con los elementos fuertemente magnéticos de las tierras raras en casi todas las composiciones. Por lo tanto, los científicos pueden diluir las tierras raras magnéticamente activas de manera continua, sin cambiar apreciablemente el entorno cristalino.

El metal puro lutecio ha sido aislado solamente en años recientes y es uno de los más difíciles de preparar. Puede ser preparado reduciendo LuCl3 o LuF3 anhidros con una base o con un metal alcalino.

El metal es blanco plateado y relativamente estable en el aire. Es un metal de tierras raras y quizás el más caro de todos los elementos raros. Se encuentra en pequeñas cantidades con todos los metales de tierras raras, y es muy difícil de separar de otros elementos raros.

El lutecio metálico está disponible comercialmente, así que no es normalmente necesario producirlo en el laboratorio.

USOSPara muchos de los usos no es particularmente

necesario separar los metales, pero si se requiere la separación en metales individuales, el proceso es complejo. Inicialmente, los metales se extraen como sales de los minerales por extracción con ácido sulfúrico (H2SO4), ácido hidroclórico (HCl) y hidróxido de sodio (NaOH). Las técnicas modernas de separación para estas mezclas de sales de lantánidos son ingeniosas e implican unas técnicas de complejación selectiva, extracciones de solventes y cromatografía de intercambio iónico.

El lutecio puro está disponible a través de la reducción de LuF3 con calcio metálico.

2LuF3 + 3Ca 2Lu + 3CaF2

Efectos del Lutecio sobre la saludy en el ambiente El lutecio es uno de los elementos químicos raros, que puede ser encontrado en

equipos tales como televisiones en color, lámparas fluorescentes y cristales. Todos los compuestos químicos raros tienen propiedades comparables.

El lutecio raramente se encuentra en la naturaleza, ya que se da en cantidades muy pequeñas. El lutecio normalmente se encuentra solamente en dos tipos distintos de minerales. El uso del lutecio sigue aumentando, debido al hecho de que es útil para producir catalizadores y para pulir cristales.

El lutecio es más peligroso en el ambiente de trabajo, debido al hacho de que las humedades y los gases pueden ser inhalados con el aire. Esto puede causar embolias pulmonares, especialmente durante exposiciones a largo plazo. El lutecio puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en el cuerpo humano.

El lutecio es vertido al medio ambiente en muchos lugares diferentes, principalmente por industrias productoras de petróleo. También puede entrar en el medio ambiente cuando se tiran los equipos domésticos. El lutecio se acumulará gradualmente en los suelos y en el agua de los suelos y esto llevará finalmente a incrementar la concentración en humanos, animales y partículas del suelo.

En los animales acuáticos provoca daños a las membranas celulares, lo que tiene varias influencias negativas en la reproducción y en las funciones del sistema nervioso.

Titanio NombreTitanio Número atómico22 Valencia2,3,4 Estado de oxidación+4 Electronegatividad 1,5 Radio covalente (Å)1,36 Radio iónico (Å)0,68 Radio atómico (Å) 1,47 Configuración electrónica[Ar]3d24s2 Masa atómica (g/mol)47,90 Densidad (g/ml) 4,51 Punto de ebullición (ºC)3260 Punto de fusión (ºC)1668 DescubridorWilliam Gregor en 1791

Titanio

Elemento químico, Ti, de número atómico 22 y peso atómico 47.90. Mientras que su comportamiento químico muestra muchas semejanzas con el del silicio y el zirconio, como un elemento del primer grupo de transición, la química de la solución acuosa, especialmente de los estados de oxidación más bajos, tiene algunas semejanzas con la del cromo y el vanadio.

El principal estado de valencia es 4+, aunque también se conocen los estados 3+ y 2+, que son menos estables. El elemento arde al aire cuando se calienta para obtener el dióxido, TiO2, y cuando se combina con halógenos. Reduce el vapor de agua para formar el dióxido de hidrógeno, y reacciona de manera parecida con ácidos concentrados calientes, aunque forma el tricloruro con ácido clorhídrico.

El dióxido de titanio, TiO2, se encuentra comúnmente en una forma negra o de color castaño conocida como rutilo. Las formas naturales que se encuentran menos en la naturaleza son la anatasita y la brooquita. Tanto el rutilo como la anatasita puros son de color blanco. El óxido básico negro, FeTiO3, se encuentra en forma natural como el mineral llamado ilmenita; éste es la principal fuente comercial del titanio.

USOS

El dióxido de titanio se utiliza mucho como un pigmento blanco en pinturas exteriores por ser químicamente inerte, por su gran poder de recubrimiento, su opacidad al daño por la luz UV y su capacidad de autolimpieza. El dióxido también se ha empleado como agente blanqueador y opacador en esmaltes de porcelana, dando un acabado final de gran brillo, dureza y resistencia al ácido.

Los titanatos alcalinotérreos poseen algunas propiedades notables. El nivel de constantes dieléctricas fluctúa entre 13 para el MgTiO3, y varios miles para soluciones sólidas de SrTiO3 en BaTiO3. El titanato de bario también tiene una constante diélectrica de 10.000 cerca de los 120ºC (250ºF), que es su punto Curie; posee histéresis diélectrica baja. Los transductores cerámicos que contienen titanato de bario se comparan favorablemente con la sal de Rochelle y el cuarzo, respecto a la estabilidad térmica en el primer caso, y la fuerza del efecto y la capacidad para formar la cerámica en varias formas en el segundo caso. El compuesto se ha utilizado como generador de vibraciones ultrasónicas y como detector de sonidos.

Efectos del Titanio sobre la salud

El titanio elemental y el dióxido de titanio tienen un nivel bajo de toxicidad. Animales de laboratorio (ratas) expuestos a dióxido de titanio por inhalación han desarrollado pequeñas áreas localizadas de polvo oscuro depositado en los pulmones. Una exposición excesiva en los humanos puede resultar en ligeros cambios en los pulmones.

Efectos de la sobre-exposición al polvo de titanio: La inhalación del polvo puede causar tirantez y dolor en el pecho, tos, y dificultad para respirar. El contacto con la piel y los ojos puede provocar irrritación. Vías de entrada: Inhalación, contacto con la piel, contacto con los ojos.

Carcinogenicidad: La agencia internacional para la investigación del cáncer (IARC) ha incluído el dióxido de titanio en el grupo 3 (el agente no es clasificable con respecto a su carcinogenicidad en humanos).

Zirconio Nombre Zirconio Número atómico 40 Valencia 2,3,4 Estado de oxidación+4 Electronegatividad 1,4 Radio covalente (Å) 1,48 Radio iónico (Å)0,80 Radio atómico (Å) 1,60 Configuración electrónica [Kr]4d25s2 Masa atómica (g/mol)91,22 Densidad (g/ml) 6,49 Punto de ebullición (ºC) 3580 Punto de fusión (ºC) 1852DescubridorMartin Klaproth en

1789

Zirconio Elemento químico de símbolo, Zr, número atómico 40 y peso

atómico 91.22. Se encuentran en la naturaleza los siguientes isótopos: 90, 91, 94 y 96. El zirconio es uno de los elementos más abundantes y está ampliamente distribuido en la corteza terrestre. Es muy reactivo químicamente y sólo se halla combinado. En la mayor parte de las reacciones se enlaza con oxígeno en preferencia sobre otros elementos, encontrándose en la corteza terrestre sólo como el óxido ZrO2, o como parte de los complejos de óxido, como el zircón, la elpidita y la eudialita. Desde el punto de vista comercial, el zircón es su mineral más importante. El zirconio y hafnio son prácticamente indistinguibles en sus propiedades químicas, y sólo se les encuentra juntos.

USOS

El mayor empleo del zirconio corresponde a sus compuestos para la industria cerámica: refractarios, vidriados, barnizados, moldes fundidos y arenas abrasivas, componentes de cerámica eléctrica. La incorporación del óxido de zirconio al vidrio incrementa significativamente su resistencia a los álcalis. El zirconio metálico se utiliza casi exclusivamente para el revestimiento de los elementos combustibles de uranio en las plantas nucleares. Otra aplicación significativa es la de los flashes fotográficos.

El zirconio es un metal lustroso, plateado, con una densidad de 6.49 g/cm3 a 20ºC. Se funde cerca de los 1852ºC. Se estima que su punto de ebullición es a los 3580ºC, pero ciertas observaciones sugieren que es cerca de los 8600ºC. Las energías libres de formación de sus compuestos indican que el zirconio reaccionaría sólo con cualesquiera de los no metales, excepto los gases inertes, a temperaturas comunes. En la práctica, se ha comprobado que el metal no es reactivo a la temperatura ambiente, porque se forma una capa de óxido invisible en la superficie. La capa hace que el metal sea pasivo, y permanece con brillo al aire indefinidamente. A temperaturas elevadas es muy reactivo con elementos no metálicos y muchos de los elementos metálicos, y forma compuestos sólidos y en solución.

La inhalación de aspersores que contienen ciertos compuestos y polvos metálicos de zirconio tiene efectos inflamatorios.

Efectos del Zirconio sobre la salud

El zirconio y sus sales generalmente tienen baja toxicidad sistémica.

El zirconio 95 es uno de los radio nucleidos implicados en las pruebas atmosféricas de armas nucleares. Está entre los radio nucleidos que han producido y continuarán produciendo elevación de los riesgos de cáncer durante las décadas y siglos venideros.

Hafnio NombreHafnio Número atómico 72 Valencia 2,3,4 Estado de oxidación+4 Electronegatividad 1,3 Radio covalente (Å)1,50 Radio iónico (Å)0,81 Radio atómico (Å)1,58 Configuración electrónica[Xe]4f145d26s2 Masa atómica (g/mol)178,49 Densidad (g/ml) 13,1 Punto de ebullición (ºC)5400 Punto de fusión (ºC)2222

Hafnio

Elemento metálico, símbolo Hf, número atómico 72 y peso atómico 178.49. Hay cinco isótopos naturales. Es uno de los elementos menos abundantes en la corteza terrestre.

El hafnio es un metal plateado, lustroso, que se funde cerca de los 2222ºC . El metal no tiene aplicaciones excepto en barras de control para reactores nucleares.

La química del hafnio es casi idéntica a la del zirconio. La semejanza de ambos es una consecuencia de la contracción lantánida, la cual lleva a valores de radio iónico casi idénticos. Antes de su descubrimiento, y desde entonces, el hafnio se extrae junto con el zirconio de sus minerales y se halla con el zirconio en todos sus derivados. Dado que las propiedades químicas son análogas, no hay incentivos para separar al hafnio, excepto para efectuar estudios nucleares y su uso en componentes de reactores nucleares.

Efectos del Hafnio sobre la saludy ambiente El hafnio metálico normalmente no causa problemas pero

todos los compuestos del hafnio deben ser considerados como tóxicos aunque evidencias iniciales parecen sugerir que el peligro es limitado. El polvo del metal presenta un peligro de incendio y explosión.

El hafnio metálico no tiene toxicidad conocida. El metal es completamente insoluble en agua, soluciones salinas o productos químicos corporales.

La exposición al hafnio puede ocurrir a través de la inhalación, ingestión, y contacto con los ojos o la piel.

La sobre-exposición al hafnio y sus compuestos puede provocar leve irritación de los ojos, piel y membranas mucosas.

Efectos en los animales: provocan irritaciones de los ojos, la piel y la membrana mucosa, y daños hepáticos.

RutherfordioNombreRutherfordio Número atómico104Configuración electrónica[Rn]5f146d27s2Masa atómica(g/mol)261

Rutherfordio Primer elemento después de la serie de los actínidos y el duodécimo

elemento transuránico. En 1964 G. N. Flerov y colaboradores, en los laboratorios Dubna de la Unión Soviética, declararon ser los primeros en presentar la identificación del elemento 104, y un poco después sugirieron el nombre de Kurchatovio (símbolo Ku). El grupo de Dubna reclamó la preparación del elemento 104, número de masa 260, irradiando plutonio-242, con iones neón-22.

En el laboratorio de Radiación Lawrence de la Universidad de California, en Berkeley, A. Ghiorso y colaboradores intentaron obtener confirmación adicional del descubrimiento de Dubna. Por 1969 el grupo de Berkeley tuvo, sin duda alguna, éxito en el descubrimiento incuestionable de dos isótopos emisores alfa del elemento 104 con número de masa 257 y 259, al bombardear 249Cf con proyectiles de 12C y 13C en el acelerador lineal de iones pesados de Berkeley (HILAC). Dado que el grupo de Berkeley concluyó que el descubrimiento del grupo de Dubna no fue válido, sugirió que el elemento 104 se nombrara Rutherfordio, con el símbolo Rf, en honor de Lord Rutherford.

Al ser tan inestable, cualquier cantidad formada se descompondrá en otros elementos con tanta rapidez que no existe razón para estudiar sus efectos en la salud humana.

Grupo 5 Vanadio Niobio y Tantalio

Vanadio Niobio TantalioMaterias

primasPatronita VS4

VanadinitaPbCl2.3Pb

3(VO4)2CarnotitaK(UO2)

(VO4)1.5H2OPetróleo

Columbita Tantalita(Fe,Mn)M2O6(M=Nb,Ta)Pirocloro NaCaNb2O6F

Países Productores

África del Sur, China S.E. Asia, Nigeria, Brasil, Australia

Abundancia

136 ppm 20ppm 1,7 ppm

Tendencia química y reactividad

Reaccionan con no metales produciendo compuestos no estequiométricos. Requieren alta temperatura.

Vanadio y Niobio se disuelven en ácidos concentrados y calientes pero son resistentes a la fusión alcalina

Tántalo, sólo se disuelve con óleum (ácido sulfúrico fumante se refiere a varias composiciones de trióxido de azufre en ácido sulfúrico ) (SO3), HF o HF/HNO3

Se disuelve también en fusión alcalina

VanadioNombre Vanadio

Número atómico 23

Valencia 2,3,4,5

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,6

Radio covalente (Å) 1,25

Radio iónico (Å) 0,74

Radio atómico (Å) 1,34

Configuración electrónica [Ar]3d34s2

Primer potencial de ionización (eV) 6,81

Masa atómica (g/mol) 50,942

Densidad (g/ml) 4,51

Punto de ebullición (ºC) 3450

Punto de fusión (ºC) 1900

Descubridor Nils Sefstrom en 1830

AplicacionesAleaciones muy duras que se usan en cuchillos y

diversas herramientas para taller Aproximadamente el 80% del vanadio producido se

emplea como ferro vanadio o como aditivo en aceros.

Es un importante estabilizador de carburos en la fabricación de aceros.

Se emplea en algunos componentes de reactores nucleares.

Forma parte de algunos imanes superconductores.Algunos compuestos de vanadio se utilizan como

catalizadores en la producción de anhídrido maleico y ácido sulfúrico.

ObtenciónPatronita, VS4,

En el ambiente, en algas, plantas, invertebrados, peces Carnotita, K2(UO2)2(VO4)2·3H2O.

Vanadinita, Pb5Cl(VO4)3 Depósitos que contienen carbono, se obtiene pentóxido de vanadio, V2O5, recuperándolo de la combustión del petróleo

Los vanadatos se disuelven mediante una fusión alcalina. En medio ácido y tras otros procesos se obtiene el V2O5, que se reduce parcialmente con carbono, y luego con calcio en atmósfera de argón para obtener vanadio metálico.

En el caso de que no se parta de un mineral que contenga el vanadato, sino un sulfuro, éste se oxida para obtener el vanadato y se realiza el mismo procedimiento para obtener vanadio.

NiobioNombre Niobio

Número atómico 41

Valencia 2,3,4,5

Estado de oxidación +5

Electronegatividad 1,6

Radio covalente (Å) 1,37

Radio iónico (Å) 0,70

Radio atómico (Å) 1,46

Configuración electrónica [Kr]4d45s1

Primer potencial de ionización (eV) 6,81

Masa atómica (g/mol) 92,906

Densidad (g/ml) 8,4

Punto de ebullición (ºC) 3300

Punto de fusión (ºC) 2468

Descubridor Charles Hatchett 1801

Es un metal brillante, gris, dúctil, paramagnético una tonalidad azulada cuando es expuesto al aire a temperatura ambiente por períodos prolongados Su capacidad calorífica específica es la más alta de la tabla periódica, con más de 6000 J/g K

Reacciona con el oxígeno y los halógenos en caliente para formar los halogenuros y el óxido en estado de oxidación 5

El metal comienza a oxidarse con el aire a 200 °C y sus estados de oxidación más comunes son +2, +3, +5 siendo el 5+ el más estable.

AplicacionesAceros inoxidables especialesAleaciones de alta temperatura Aleaciones superconductoras como Nb3Sn.NbN, que se hace superconductor a bajas

temperaturas y es empleado en detectores para luz infrarroja

Una gran cantidad se empleó en la construcción de sistemas de distribución de aire de cápsulas espaciales (Gemini y otros).

Niobita (o columbita), niobita-tantalita y euxenita o policrasa [(Y,Ce,Er,U,Th,Ca,..)(Nb,Ta,Ti,Fe)2O6].

Fergusonita [(Nb,Ta)YO4].

Samarskita ((Y,Er,Ca,Fe,Mn,Sn,W,U,Ce)[(Nb,Ta)2O7]3),

Asociadas con rocas silicocarbonatadas (carbonatitas).

Grupo 6 Cromo, molibdeno y tungsteno

Cromo Molibdeno Tungsteno

Materias prima

Cromita FeCr2O4

Molibdenita MoS2

Scheelita CaWO4

Países productores

África del Sur,

Filipinas USA, Canadá, Chile

Abundancia

122 ppm 1,2 ppm 1,2 ppm

Tendencia química y reactividad• Los tres metales resisten las condiciones

atmosféricas• Se oxidan más fácilmente a más altas

temperaturas• Cromo se oxida más fácilmente que

Molibdeno y Wolframio

CromoNombre CromoNúmero atómico 24Valencia 2,3,4,5,6Estado de oxidación +3Electronegatividad 1,6Radio covalente (Å) 1,27Radio iónico (Å) 0,69Radio atómico (Å) 1,27Configuración electrónica [Ar]3d54s1

Primer potencial de ionización (eV) 6,80Masa atómica (g/mol) 51,996Densidad (g/ml) 7,19Punto de ebullición (ºC) 2665Punto de fusión (ºC) 1875

DescubridorVaughlin en

1797

Metal que es de color blanco plateado, duro y quebradizo, cuando se encuentra absolutamente libre de oxígeno, hidrógeno, carbono y nitrógeno es relativamente suave y dúctil cuando no está tensionado o cuando está muy puro, tiene resistencia a la tensión

su conductividad eléctrica es11% de la del cobre, presenta dos modificaciones: α-Cr y β-Cr,

tiene cuatro isótopos naturales del cromo, 50Cr, 52Cr, 53Cr y 54Cr.

Cromato (CrO4

-2):Dicromat

o (Cr2O7-2)

Óxido (CrO3)

Alumbres de cromo

potasio y amonio

KCr(SO4)2.12 H 2O .

Cr2O3 puro

Aplicaciones

El Cr2O3 es muy duro, se emplea en el coloreado de vidrios y porcelanas (color verde) y se usa mucho como catalizador.

Aceros inoxidables. Sus sales se emplean como colorantes: vidrio,

cerámica. Producción de aleaciones anticorrosivas de gran dureza

y resistentes al calor La industria aeronáutica y otras lo utilizan para el

anodizado de aluminio.La cromita ha encontrado aplicación en la industria de

los materiales refractarios para la obtención de ladrillos y moldes, ya que tiene alto punto de fusión y moderada dilatación

Cromita (FeCr2O4 FeO.Cr2O3).

Crocoíta (PbCrO4),

Fenicrocoíta [Pb3O[CrO4)2

].

El cloruro, se utiliza en la producción de cromo metálico mediante la reducción del cloruro cromoso, CrCl2, con hidrógeno.

El metal se obtiene, tras separar el óxido de hierro, por reducción del trióxido con aluminio por el proceso de la termita (tipo de composición pirotécnica de aluminio y un óxido metálico, el cual produce una reacción alumino-térmica .)

Tungsteno (del sueco tung sten = piedra pesada

Nombre TungstenoNúmero atómico 74Valencia 2,3,4,5,6Estado de oxidación +4Electronegatividad 1,7Radio covalente (Å) 1,46Radio iónico (Å) 0,64Radio atómico (Å) 1,39Configuración electrónica [Xe]4f145d46s2

Primer potencialde ionización (eV) 8,03Masa atómica (g/mol) 183,85Densidad (g/ml) 19,3Punto de ebullición (ºC) 5930Punto de fusión (ºC) 3410Descubridores Fausto y Juan José de Elhuyar en 1783

Metal tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo y brillo metálico gris plateado, una baja presión de vapor

A temperaturas superiores a 1650ºC tiene la mayor resistencia a la tensión

Tu conductividad eléctrica es un 30% de la del cobre,

Tiene cinco isótopos naturales: 180-W, 182-W 183-W, 184-W, 186-W (28,6%). Veintiocho inestables cuyo período de semidesintegración oscila entre 0,9 milisegundos

Aplicaciones

El wolframio y sus aleaciones se emplean en filamentos de bombillas eléctricas

El 40% o más del wolframio se utiliza en la obtención de aleaciones.

Los wolframatos de calcio y magnesio se utilizan en luces fluorescentes.

Otras sales se utilizan en la industria química y de curtidos.

El Na2WO4 se emplea en la fabricación de tejidos incombustibles.

El disulfuro de wolframio es un lubricante seco empleado a altas temperaturas (estable a 500ºC).

El trióxido (amarillo) se emplea en pinturas y en cerámica.Ni el wolframio ni sus combinaciones parecen tóxicas

Wolframita [(Fe,Mn)(WO4)],

Scheelita (CaWO4),

Ferberita (FeWO4),

Hübnerita (MnWO4),

Stolzita (PbWO4)

tungstita u ocre de tungsteno

(WO3.H2O

cuprotungstita [CuWO4],

tungstenita (WS2).

Manganeso (Mn)Elemento con numero atómico 25 y

peso atómico 54.938. De propiedades semejantes al Cromo y

al Hierro. Se conoce y usa muy poco en su forma

pura.

Obtención:

12° elemento más abundante sobre la corteza terrestre.

Minerales en los que se encuentra: Pirolusita (MnO2), Psilomelana (MnO2·H2O), Manganita (MnO(OH)), Braunita (3Mn2O3·MnSiO3), Rodonita (MnSiO3), Rodocrosita (MnCO3),y Hübnerita (MnWO4).

El metal se obtiene por reducción de los óxidos con aluminio.

Reactividad:

Se oxida con facilidad dando origen a una capa castaña de oxido; también lo hace cuando este se encuentra a temperaturas elevadas.

Es un metal bastante reactivo, el cual al calentarse en presencia de aire u oxigeno forma un oxido rojo: Mn3O4

Con agua a temperatura ambiente se forma hidrógeno e Mn(OH)2.

En presencia de ácidos, este forma hidróxidos y una sal de manganeso (II).

A temperaturas altas reacciona con halógenos, S, N, C, Si, P y B.

En sus compuestos presenta estados de oxidación de 1+ a 7+ siendo los más comunes el 2+, 4+ y 7+.

Compuestos intensamente coloridos, como por ejemplo, el KMnO4 produce soluciones acuosas de color rojo purpura y el K2MnO4 (manganato de potasio) produce disoluciones color verde intenso.

Aplicaciones:

MnO2. Se una como agente desecante o catalizador en pinturas y barnices, y como decolorante en la fabricación de vidrio y en pilas secas.

KMnO4: Se usa como blanqueador para decoloración de aceites y como un agente oxidante en química analítica.

Mn: Tiene gran importancia para la fabricación del acero, ya que endurece el mismo, disminuyendo su fragilidad.

Efectos a la salud y al medio ambiente:

Es un elemento necesario para la supervivencia humana, mas puede ser altamente toxico cuando se presenta en elevadas concentraciones, trayendo consigo efectos como alucinaciones, olvidos y daños en los nervios; puede también provocar mal del Parkinson, embolia pulmonar y bronquitis.

A nivel ambiental, provoca efectos similares sobre los animales que exceden la dosis necesaria.

Tecnecio (Tc)Numero atómico 43, fue el primer elemento

obtenido de manera artificial.Es el más ligero de los elementos químicos

que no cuentan con isotopos estables.Color gris plateado, características similares

a las del Renio y a las del Manganeso.

Obtención:

Se obtiene principalmente con subproducto de la fisión de U-235 en los reactores nucleares, y se extrae de las varillas de combustible nuclear. En la tierra se encuentra en trazas detectables como producto de la fisión espontanea en minerales de uranio por acción de la captura de neutrones en menas de molibdeno.

Reactividad:

A elevadas temperaturas puede oxidarse con el oxígeno formando el heptaóxido correspondiente (Tc2O7).

Aplicaciones:

Medicina Nuclear: El 99Tc es el radioisótopo más utilizado en la practica diagnostica. Se usa principalmente en procesos de diagnostico de funcionamiento de órganos del cuerpo humano, ya que se usa como marcador radiactivo que puede ser detectado por el equipamieno medico en el cuerpo humano.

Efectos a la salud y al medio ambiente:

Peligroso contaminante radiactivo.

Renio (Re) Metal blanco plateado, brillante; posee uno de los puntos de fusión más altos de todos los metales (3186°C) siendo solo superado por el W. De numero atómico 65 y peso atómico 186.2 uma.

Obtención:

En la naturaleza no existe en estado elemental, ni en forma de mena mineral, solo se ah encontrado como trazas en la gadolinita y la molibdenita, siendo de esta ultima de donde se extrae. Se extrae a partir del polvo liberado en los fundidores de molibdeno.

La producción anual mundial es de aproximadamente 5 toneladas.

Reactividad:

Homologo del Tecnecio, ya que puede oxidarse a temperaturas elevadas con oxígeno para formar un heptaóxido volátil (Re2O7). Puede reducirse a un óxido menor, ReO2.

Se conocen bien compuestos como ReO3, Re2O3 y Re2O. El ácido perrénico, El ácido perrénico, HReO4 es un ácido monobásico fuerte y un agente oxidante muy débil.

Los compuestos halogenados de Renio son muy complicados, aunque existe una larga lista de halogenuros y oxihalogenuros.

Se conocen los sulfuros Re2S7y ReS2.Presenta estados de oxidación de -1, +1, +2, +3, +4,

+5, +6 y +7, siendo los más comunes +7, +6, +4, +2 y -1.

Aplicaciones:

Es añadido al W y al Mo para formar aleaciones utilizadas en hornos y lámparas.

Se emplea en pares térmicos para medir temperaturas superiores a los 2000°C y en contactos eléctricos que resisten arcos eléctricos.

Ocasionalmente utilizado en la joyería.

Efectos a la salud y al medio ambiente:

Puede causar irritación en ojos y piel, y en caso de ingestión puede provocar irritación del tracto respiratorio. Los vapores pueden causar asfixia.

Bohrio (Bh)Elemento químico cuyo número atómico es

107, y del cual se espera tenga características semejantes a las del Renio, es decir, sea un solido blanco plateado o probablemente gris.

Extremadamente inestable, posee una vida media de tan solo 0.44 s.

Obtención:

Fue sintetizado e identificado sin ambigüedad en 1981 por un equipo de Darmstadt, Alemania, bombardeando un blanco de 209Bi con un haz de proyectiles de 54Cr.

Hierro (Fe)Elemento con número atómico 26 y peso atómico 55.847

uma. Es el 4° elemento más abundante en la corteza terrestre

(5%).Metal maleable, tenaz, de color gris plateado y magnético.Existen 4 isotopos estables, el hierro 54, 56, 57 y 58.

Obtención:

Se obtiene principalmente de la hematita (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4) y la limonita (Fe2O3.3H2O), aunque también podría ser obtenido de la pirita (FeS2) y la cromita (Fe(CrO2)2), caso no aplicable, ya que de estos se obtienen respectivamente el S y el Cr. El hierro se encuentra en muchos otros materiales, en los mantos freáticos y en la sangre (hemoglobina).

Método de obtención a partir de la magnetita:

Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2

FeO + CO → Fe + CO2

Reactividad:

Este metal es un buen agente reductor y dependiendo de las condiciones puede poseer estas de oxidación 2+, 3+ y 6+, predominando lo dos primeros mencionados.

Los compuestos ferrosos son de color amarillo hasta café verdoso obscuro.

Aplicaciones:

El uso más extenso es para la obtención de aceros estructurales, también se producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado.

También es utilizado para la fabricación de imanes, tintes, papel para heliográficas, pigmentos pulidores y abrasivos.

Efectos a la salud y al medio ambiente:

Es un elemento esencial para el correcto funcionamiento del organismo, pero en concentraciones altas puede provocar conjuntivitis y renitis.

La inhalación crónica de sus vapores puede resultar en el desarrollo de una neimoconiosis, llamada siderosis, la cual no presenta ninguna afección a la función pulmonar, aunque si incrementa el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón.

En lo que a ambiente refiere el hierro (III)-O-arsenito pentahidratado puede ser peligroso para el medio ambiente, ya que contamina plantas, el aire y el agua.

Rutenio (Ru)Número atómico 44 y peso atómico 101.07 uma.

Metal duro, blanco, manejable solo a temperaturas altas.

Obtención:

Se encuentra en pocos minerales, los cuales no son comerciales, encontrando a la Laurita, RuS2,la Anduoita, Ru,OsAs2, la Platarsita, y en pequeñas cantidades en la Pentlandita, (Fe,Ni)9S8.

Reactividad:

Es un excelente catalizador y se utiliza en reacciones que incluyen hidrogenación, isomerización, oxidación y reformación.

Se disuelve en bases fundidas y no es atacado por ácidos a temperatura ambiente. A altas temperaturas reacciona con halógenos e hidróxidos.

El rutenio es resistente a los ácidos comunes, entre ellos el agua regia, a temperaturas hasta de 100ºC (212ºF) y hasta de 300ºC (570ºF) en el caso del ácido fosfórico a 100ºC (212ºF).

Posee estados de oxidación desde 0 hasta +8 incluyendo también el -2.

Aplicaciones:

Es un endurecedor eficaz para el platino y el paladio.

Sus aleaciones en porcentajes del 30-70% se utilizan para contactos eléctricos y en aplicaciones con resistencia al agua y corrosión extrema como pivotes de instrumentos o puntas de estilógrafos.

Efectos a la salud y al medio ambiente:

Altamente tóxico y cancerígeno. Mancha la piel.

Osmio (Os)Con número atómico 76 y peso de 190.2 uma es un metal duro, blanco grisáceo , que aparece rara vez en la naturaleza.

Es el material más denso de la naturaleza (22610 kg/m3).

Obtención:

Se encuentra aleado en menas de platino y su tetraóxido, OsO4.

Reactividad:

Es un activo, catalíticamente hablando. Exhibe una gran cantidad de valencias, por lo que su química es bastante complicada.

Se disuelve mejor por fusión alcalina que por el ataque de los ácidos.

El tetracloruro de osmio, OsCl4, es un sólido negro insoluble en ácidos no oxidantes. El tetróxido de osmio, OsO4, es un sólido cristalino de color amarillo muy pálido; es el compuesto más importante del osmio.

Aplicaciones:

OsO4: es empleado como reactivo orgánico y colorante para observar los tejidos al microscopio.

Las aleaciones de osmio con rutenio, iridio o platino se utilizan es estilógrafos, puntas de compases, agujas fonográficas, contactos eléctricos y pivotes de instrumentos, debido a su extrema dureza y resistencia a la corrosión.

Efectos a la salud y al medio ambiente:

El OsO4 es altamente tóxico. Puede provocar congestión pulmonar, daños cutáneos y graves daños oculares.

Hassio (Hs)Elemento sintético de la tabla periódica con número atómico 108. Su isotopo más estable es el Hs-269, que tiene una vida media de 9.7 s.

Obtención:

Este fue producido por fusión en un canal de des excitación de un neutrón. Decae liberando radiación α.

Cobalto (Co)

Rodio (Rh)

Iridio (Ir)

Meitnerio

Níquel (Ni)

Paladio (Pd)

Platino (Pt)

GRUPOS 11 Y 12

GRUPO 11El grupo 11 de la tabla periódica lo

comprenden los elementos cobre (Cu), plata (Ag), oro (Au).

Este grupo de elementos es también conocido como grupo de los “metales de acuñar” debido al primer uso que se les dio.

Propiedades de los elementos del grupo 11.

Propiedad Cu Ag Au

Configuración electrónica [Ar]3d104s1 [Kr]4d105s1 [Xe]5d106s1

Electronegatividad (de Pauling) 1.9 1.9 2.4

T. F. (°C) 1083 961 1064

T. Eb. (°C) 2570 2155 2808

Radio metálico (pm),

128 144 144(I. Coordinación :12)

Densidad a 20 °C (g/cm3) 8.95 10.49 19.32Resistividad eléctrica a 20 (°C)

(µohm.cm) 1.67 1.59 2.35Potenciales de

ionización I1 745 731 890

(kJ/mol): I2 1957 2073 1973

I3 3578 3359 (2895

Abundancia y principales minerales en la corteza terrestre de los elementos del grupo 11.

ElementoAbundancia en la

litosfera (ppm)Fuentes en la

naturaleza

Cu 68

Calcopirita (CuFeS2), Cuprita (Cu2O)

Malaquita (Cu2CO3(OH)2), Nativo

(Cu)

Ag 0.8Argentita (Ag2S), Nativo

(Ag)

Au 0.004

Nativo (Au) y asociado al cuarzo y la pirita, así como a minerales de

cobre.

Reactividad.Los tres metales son estables al aire a

temperatura ambiente, pero cuando se calienta el cobre al rojo, se forma Cu2O. También es atacado por los halógenos y el azufre en estas condiciones.

La plata, se ennegrece cuando se expone a una atmósfera que contenga compuestos de azufre (se forma Ag2S), mientras que el cobre en condiciones similares forma un sulfato básico (depósito verde que se observa, por ejemplo, en los bornes de los acumuladores de placas de plomo).

El oro no es atacado por ninguno de estos agentes

Aplicaciones de los metales y sus compuestos.El principal uso del cobre metálico es como conductor eléctrico,

pero encuentra otros variados usos en forma metálica en la industria electrónica, de telecomunicaciones y relacionados con la vida moderna,

También es ampliamente utilizado en aleaciones de acuñar monedas,

La plata metálica se emplea en procesos de plateado electrolítico, y de fabricación de espejos, en joyería y en baterías de alta capacidad de Ag – Zn y Ag – Cd.

Los principales usos del oro se dan en joyería, en la industria electrónica (contactos eléctricos libres de corrosión), en aplicaciones estomatológicas y en la industria aeroespacial (para la reflexión del calor y en aleaciones especiales).

se ha encontrado que una delgada película de oro de 20 pm aplicada en la cara interior de los vidrios de las ventanas de edificios de oficina, disminuye las pérdidas de calor en invierno y refleja la radiación infrarroja indeseada en verano.

GRUPO 12Este grupo de elementos lo comprenden el zinc (Zn),

cadmio(Cd) y el mercurio(Hg).estos elementos no se consideran elementos de

transición. Sin embargo, en ciertas características como la formación de complejos con amoníaco, aminas y haluros, se parecen a estos metales, pero, a diferencia de ellos, son malos formadores de complejos con ligandos π aceptores.

Hay una cercana homología en la química del zinc y el cadmio, pero el mercurio difiere marcadamente, tanto en las propiedades físicas y químicas de las sustancias simples como en la estructura, estabilidad, reactividad y existencia misma de sus compuestos

Abundancia en la corteza terrestre y principales minerales del Zn, Cd

y Hg.Elemento Abundancia (ppm) Principales minerales

Zn 76 ESFALERITA (o blenda de zinc, ZnS), calamina (ZnCO3)

Cd 0.16 Greenockita (CdS)

Hg 0.08 CINABRIO HgS)

propiedades de los elementos del Grupo 12.

Propiedad Zn Cd Hg

Configuración externa 3d104s2 4d105s2 4f145d106s2

Electronegatividad (Pauling) 1.6 1.7 2.0

Energías de ionización (kJ/mol) I1 906 876 1007

I2 1734 1630 1809

T. F. (oC) 419 321 - 38.87

T. Eb. (oC) 907 767 357r M

2+ (Å) 0.88 1.09 1.16

Eo M2+/M (V) - 0.762 - 0.402 0.854Densidad (25 oC) (g/cm3) 7.14 8.65 13.53

Resistividad eléctrica (μohm cm) 5.8 7.5 95.8

obtenciónDe estos minerales se pueden obtener los metales por

tostación, esto es, calcinación al aire a temperaturas que dependen del metal, lo que produce los óxidos correspondientes: MS(s) + 3/2 O2(g) MO(s) +

SO2(g)

El SO2 que se obtiene como subproducto se emplea en la obtención de ácido sulfúrico.

Posteriormente los óxidos de Zn ó Cd se pueden reducir con carbono a altas temperaturas en ausencia de aire, y los vapores que se obtienen del metal se condensan: 1000 oC

ZnO(s) + C(s) Zn(g) + CO(g)La obtención del Hg es aún más simple, ya que la

tostación del sulfuro a 600 oC produce directamente los vapores de mercurio y el dióxido de azufre

Aplicaciones Zinc:·  El hierro y los aceros pueden ser recubiertos de una

película de Zn mediante un proceso que se denomina galvanizado con el objetivo de preservarlos de la corrosión. El mecanismo electroquímico de protección se basa en que al oxidarse el Zn más fácilmente que el hierro, actúa como “ánodo de sacrificio” ,evitando así la oxidación del hierro.

·  Entre las aleaciones más importantes se encuentran los latones, de gran resistencia a la corrosión y fortaleza mecánica, la plata alemana, la aleación de los tipos de impresión, metal de soldar, entre otras.

·  En las baterías secas convencionales y alcalinas, en forma laminada, donde actúa como ánodo.

Cadmio:·  En diversas aleaciones de bajo punto de

fusión, y de bajo coeficiente de fricción y resistencia a la fatiga.

·  Casi el 60 % del cadmio se emplea industrialmente en el electroplateado para la protección del hierro contra la corrosión.

·  En reactores nucleares para el control de la fisión nuclear.

·  En baterías de Ni – Cd y otras.·  Algunos de sus compuestos se emplean

como pigmentos (CdS), como estabilizadores del PVC y como fungicidas.

Mercurio:· La mayoría se emplea en la manufactura de

productos químicos.· En las industrias eléctrica y electrónica.· En termómetros, especialmente de altas

temperaturas, barómetros, bombas de difusión y otros equipos de laboratorio.

· En la extracción de oro y plata de sus minerales por la facilidad con que forma aleaciones con estos dos metales.

· En lámparas de vapor de mercurio y en señales de advertencia.

· En baterías de mercurio.· En preparación de amalgamas, incluyendo las

dentales