Quais as características em comum que possuem os metais de transição? Explique brevemente cada uma de elas.
Passo 1
Beleza, a questão pergunta “Quais as características em comum que possuem os metais de transição? Explique brevemente cada uma delas.” Isso cai em Química Inorgânica, mais especificamente na parte de metais de transição. Para responder, a gente vai precisar lembrar de:
- Configuração eletrônica (orbitais d)
- Estados de oxidação possíveis
- Formação de complexos de coordenação
- Noções básicas de magnetismo e catálise
- Propriedades físicas de metais
A partir do passo 2, a gente começa a ver cada característica na prática.
Passo 2
Configuração eletrônica e estados de oxidação variáveis
Os metais de transição têm elétrons nos orbitais d (por exemplo, ). Isso faz com que eles possam perder diferentes números de elétrons d e s, gerando vários estados de oxidação (por exemplo, Fe²⁺ e Fe³⁺). Esse leque de estados de oxidação é chave para explicar muita coisa depois.
Os metais de transição têm elétrons nos orbitais d (por exemplo,
Passo 3
Formação de complexos de coordenação
Como têm orbitais d livres ou semipreenchidos, esses metais “abraçam” moléculas ou íons (ligantes) ao redor, formando complexos de coordenação. Esses complexos explicam desde a cor até a solubilidade e reatividade de muitos sais de metais de transição.
Como têm orbitais d livres ou semipreenchidos, esses metais “abraçam” moléculas ou íons (ligantes) ao redor, formando complexos de coordenação. Esses complexos explicam desde a cor até a solubilidade e reatividade de muitos sais de metais de transição.
Passo 4
Compostos coloridos
A cor vem de transições eletrônicas entre níveis d (as famosas transições d–d). Quando um fóton bate no cátion metálico, um elétron pula de um orbital d a outro de energia diferente, e a luz que sobra (a que vemos) é a cor característica do composto.
A cor vem de transições eletrônicas entre níveis d (as famosas transições d–d). Quando um fóton bate no cátion metálico, um elétron pula de um orbital d a outro de energia diferente, e a luz que sobra (a que vemos) é a cor característica do composto.
Passo 5
Propriedades magnéticas
Se o metal de transição tiver elétrons desemparelhados nos orbitais d, ele vai atrair um campo magnético (paramagnetismo). Quanto mais elétrons desemparelhados, maior o efeito magnético. Alguns até são ferromagnéticos (tipo Fe, Co, Ni) por alinhamento de spins.
Se o metal de transição tiver elétrons desemparelhados nos orbitais d, ele vai atrair um campo magnético (paramagnetismo). Quanto mais elétrons desemparelhados, maior o efeito magnético. Alguns até são ferromagnéticos (tipo Fe, Co, Ni) por alinhamento de spins.
Passo 6
Atividade catalítica
O fato de trocarem facilmente seus estados de oxidação e formarem complexos faz deles excelentes catalisadores (heterogêneos ou homogêneos). Exemplos: Fe na síntese de amônia (processo Haber) e Pt em reações de hidrogenação.
O fato de trocarem facilmente seus estados de oxidação e formarem complexos faz deles excelentes catalisadores (heterogêneos ou homogêneos). Exemplos: Fe na síntese de amônia (processo Haber) e Pt em reações de hidrogenação.
Passo 7
Propriedades metálicas típicas
Eles têm alta densidade, ponto de fusão e ebulição elevados e boa condutividade térmica e elétrica. Isso rola porque o “mar de elétrons” nos sólidos metálicos inclui também elétrons d que contribuem para a ligação metálica.
Eles têm alta densidade, ponto de fusão e ebulição elevados e boa condutividade térmica e elétrica. Isso rola porque o “mar de elétrons” nos sólidos metálicos inclui também elétrons d que contribuem para a ligação metálica.
Resposta
As características comuns dos metais de transição são:
- Configuração eletrônica com orbitais d que permite múltiplos estados de oxidação.
- Formação de complexos de coordenação.
- Compostos geralmente coloridos (transições d–d).
- Propriedades magnéticas (paramagnetismo ou ferromagnetismo) devido a elétrons desemparelhados.
- Atividade catalítica, por mudarem fácil seus estados de oxidação.
- Propriedades metálicas fortes: alta densidade, pontos de fusão/ebulição elevados e boa condutividade.