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Metales de transición
Metales de transición
Debido a su estructura, los metales de transición forman muchos iones y complejos coloreados. Los colores (figura 1) pueden cambiar entre diferentes iones de un mismo elemento. Por ejemplo el MnO4− (Mn en el estado de oxidación 7+) es un compuesto violeta, mientras que Mn2+ es rosado pálido (incoloro).
Figura 1. Colores de iones de metales de transición.
Figura 2. Compuestos de transición.
La coordinación por ligandos (iones o moléculas que rodean a un metal),puede jugar su parte en determinar el color en un compuesto de transición debido a cambios en la energía de los orbitales d. Los ligandos eliminan la degeneración de los orbitales y los dividen en grupos de alta y baja energía. La diferencia de energía entre los orbitales de alta y baja energía determinará el color de la luz que es absorbida, ya que la radiación electromagnética se absorbe si tiene una energía que se corresponda con esta diferencia. Cuando un ion con ligandos absorbe luz algunos electrones son promovidos a un orbital de mayor energía. Si la luz absorbida es de diferente frecuencia, se observan diferentes colores (figura 2). El color de un complejo depende de la naturaleza del ion metálico, particularmente el número de electrones en los orbitales d y el orden de los ligandos alrededor del ion metálico.
a) Proceso de oxidación de manganeso 2+ (Mn2+) a manganeso 7+ (Mn7+) en medio ácido.
En un tubo de ensayo colocar 10 gotas de sulfato de manganeso II (MnSO4) 0.1 M, posteriormente de 3 a 4 gota de ácido sulfúrico H2SO4 6 M e inmediatamente adicionar unos cristales de persulfato de potasio (K2S2O8), colocar el tubo directo al mechero para calentar. Observar el proceso. Paso seguido adicionar cristales de nitrato de plata y observar.
b) Proceso de reducción de manganeso 7+ (Mn7+) a manganeso 4+ (Mn4+) en medio alcalino.
En la placa de porcelana colocar tres gotas de permanganato de potasio KMnO4 0.1 M, consecuentemente agregar una gota de hidróxido de sodio NaOH 6 M y dos gotas de alcohol etílico (etanol) C2H5OH. Observar.
c) Proceso de reducción de manganeso 7+ (Mn7+) a manganeso 2+ (Mn2+) en medio ácido.
Colocar tres gotas de permanganato de potasio KMnO4 0.1 M en la placa de porcelana, inmediatamente agregar una o dos gotas de H2SO4 6 M, y finalmente agregar dos gotas de agua oxigenada H2O2. Observar.
e) Proceso de equilibrio del cromato-dicromato.
En la placa de porcelana adicionar tres gotas de dicromato de potasio K2Cr2O7 0.1 M, de manera subsecuente agregar dos gotas de hidróxido de sodio NaOH 6 M. Observar el cambio de color. Posteriormente colocar dos gotas de ácido sulfúrico H2SO4 6 M y observar el nuevo cambio de color.
f) En la placa de porcelana adicionar de tres a cinco gotas de dicromato de potasio K2Cr2O7 0.1 M, paso seguido dos gotas de ácido sulfúrico H2SO4 6 M y finalmente dos o tres gotas de alcohol etílico (etanol) C2H5OH. Observar el cambio de color.
g) Proceso de formación de iones complejos (figura 2).
En un tubo de ensayo adicionar 1 ml (20 gotas) de Sulfato de cobre (II) CuSO4 0.1 M, enseguida colocar 0.5 ml (10 gotas) gota a gota de hidróxido de amonio NH4OH 6 M y observar.
De acuerdo con las observaciones realizadas contestar la siguiente tabla.
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