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Elementos de transio (Elementos do bloco d)

Elementos situados entre o bloco s e p

Elementos com propriedades entre os elementos s e p

Compreendem 3 sries de 10 elementos cada. So organizados

por grupos de 3-4 elementos. Nome do grupo nome do 1

elemento

Elementos preenchem subnvel d. Grupo do Zn tem d10 e mostra

algumas diferenas de comportamento

Elementos de transio so metais, bons conductores de calor e

electricidade, formam ligas

Tamanho diminui da esquerda para a direita: Electres d

protegem menos electres externos da carga nuclear e reduo

maior. Densidade anormalmente elevada (>5 g/ml)

Pontos de fuso e ebulio anormalmente elevados

(Tfuso>1000C, Tfuso(Li) = 181C, Tfuso(Cs) = 29C)

Os metais tendem a comportar-se como no-reactivos ou nobres

(Platina e Ouro)

Energias de ionizao entre elementos s e p

Seus compostos so normalmente coloridos: Absorvem luz visvel

(Transies d-d). Quando o io central tem configurao d0 ou d10

composto no tem a cor caracterstica

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Propriedades magnticas: Paramagntico, diamagntico e

ferromagntico (Fe, Co e Ni)

Propriedades de catalizador: Formam compostos intermdios

instveis ou fornecem superfcie adequada para ocorrncia da

reaco

- Fe/Mo na produo de amonaco

- Pt/PtO em reaces de reduo

- Pt ou V2O5 na converso de SO2 em SO3

Estados de oxidao so ditados pela configurao electrnica

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

d1s2 d2s2 d3s2 d4s2

d5s1 d5s2 d6s2 d7s2 d8s2 d9s2

d10s1

d10s2

II

III

II

III

IV

II

III

IV

V

I

II

III

IV

V

VI

II

III

IV

V

VI

VII

II

III

IV

V

VI

II

III

IV

V

II

III

IV

I

II

III

II

Capacidade de formar complexos: Deriva do facto de formarem

ies pequenos de carga elevada, e terem orbitais d vazias para

acomodar os pares de electres

3

Formam compostos no-estequiomtricos: Defeitos na estrutura

dos slidos. Surge especialmente com elementos do grupo VI (O,

S, Se e Te )

VSe (VSe0.98 VSe1.2)

32SeV (VSe1.2 VSe1.6)

42SeV (VSe1.6 VSe2)

Abundnica relativa: Elementos com nmeros atmicos pares so

mais abundantes que os mpares. Os elementos das segundas e

terceiras sries so menos abundantes.

Grupo do Sc, Y, La e Ac

Elemento Estrutura Electrnica Estados de oxidao

Sc [Ar] 3d1 4s2 III

Y [Kr] 4d1 5s2 III

La [Xe] 5d1 6s2 III

Ac [Rn] 6d1 7s2 III

Metais so obtidos por reduo de cloretos ou fluorestos com

clcio

MX3 + Ca M + CaX2

4

Estado + III (M3+): Compostos no coloridos e diamagnticos

Reagem com o oxignio formando M2O3

Reagem lentamente com gua fria e de forma vigorosa ao

aquecer

La + H2O La(OH)3 LaO.OH

Reagem directamente com halogneos

M + X2 MX3

Fluoretos so insolveis e restantes solveis como CaCl2. Sais tm

comportamento semelhante aos sais de clcio: Formam fluoretos,

carbonatos, fosfatos e oxalatos insolveis

Quando preparados em soluo os cloretos formam sais

hidratados:

ScCl3.H2O Sc2O3 + HCl

YCl3.H2O YOCl + HCl

LaCl3.H2O LaOCl + HCl

Reagem com H2 formando compostos no-estequiomtricos(MH

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Grupo do Ti, Zr e Hf

Elemento Estrutura Electrnica Estados de oxidao

Ti [Ar] 3d2 4s2 (-I) (0) (II) III IV

Zr [Kr] 4d2 5s2 (0) (II) III IV

Hf [Xe] 5d2 6s2 III IV

Ti 9. elemento mais abundante: Rutilo (TiO2) e Ilmenite (FeTiO3)

Zr: ZrSiO4 e ZrO2

Hf aparece em minerais de zircnio

Ti um metal muito duro, bom conductor, mais resistente a

corroso que o ao inoxidvel mas mais leve. obtido por reduo

a) Processo de kroll: Reduo numa atmosfera de argon

Mg + TiCl4 Co800 MgCl2 + Ti

b) Mtodo de van Arkel:

Ti(impuro) + I2 Co25050 TiI4 Co1400 I2 + Ti

c) Reduo do TiCl4 pelo sdio em argon

d) Electrlise em atmosfera inerte: TiCl3 ou K2[TiCl6] misturados

com NaCl ou KCl

Estado de oxidao mais estvel: +IV. EIon(M4+) muito elevado e

compostos formados so, no geral, covalentes.

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Estado (+IV) tem configurao d0: Diamagnticos e sem coloraco

tpica

No estado (+III) redutor. S tem 1 transio d-d

No estado (+II) redutor forte

Metais so no-reactivos ou passivos baixa temperatura, por

formao de filme protector na superfcie. So muito reactivos

temperatura > 600C. Formam directamente MO2, MX4, hidretos,

nitretos e carbetos

No so atacados por cidos temp. ambiente mas reagem a

quente, especialmente com o HF

Ti + 6HF H2[TiF6] + 2H2

Formam xidos MO2 insolveis em gua e refractrios

TiO2 usado na cermica e como pigmento branco (no-txico)

TiO2 anfotrico mas ZrO2 e HfO2 so bsicos

TiOSO4 4ConcHeSO TiO2.(H2O)n NaOHConc Na2TiO3.(H2O)n