Metais de Transição

Por Júlio César Lima Lira
Na tabela periódica, os metais de transição estão localizados entre os grupos 2A e 3A (excluindo estes). São definidos como elementos cujos átomos correspondentes não possuem orbital "d" mais energético totalmente preenchido, ou que são capazes de formar cátions com orbital d incompleto.

Essa classe de elementos se subdivide em duas: a dos metais de transição externa (constituindo o bloco d) e a dos metais de transição interna (constituindo o bloco f). O primeiro metal de transição (seguindo ordem de número atômico) da tabela é o escândio, sendo o último, artificialmente produzido, o unúbio - Uub (hoje conhecido como copernício - Cn), cujo isótopo de maior estabilidade possui meia-vida de 29 segundos. Assim como pode ser visto na tabela abaixo:

Características Físicas

A maioria dos elementos de transição possui características semelhantes a dos outros metais representativos: boa condutibilidade térmica e elétrica, brilho (geralmente prateado ou dourado); e, apesar de apresentarem ampla variação de dureza e pontos de fusão/ebulição (com o tungstênio o metal mais difícil de mudar de estado físico com Pf = 3410°C e Pe = 5660°C), tendem a ser mais duros e possuírem maiores Pf e Pe do que os metais alcalinos e alcalino-terrosos, além de conseguirem formar ligações covalentes entre átomos de mesma espécie (e não apenas metálicas) pela presença de orbitais d incompletos.

Em relação à densidade, esta varia desde 2,99g/cm³ do escândio, até 22,4g/cm³ do irídio e 22,6g/cm³ do ósmio (o metal que apresenta os átomos mais densos de toda tabela, devido aos seus tamanhos e arranjo cristalino quando em estado sólido).

Características Químicas

A ordem de preenchimento eletrônico nos átomos de metais de transição é, de acordo com o diagrama de Pauling, primeiro o orbital s da 4ª camada, para em seguida o orbital d da 3ª camada. Portanto, para o primeiro período, a regra geral de preenchimento é 3dn-24s2, onde n corresponde ao grupo na qual o metal está inserido (variando de 3 a 11 – da esquerda para a direita). Entretanto, o cobre e o cromo apresentam algumas irregularidades: o cobre preenche totalmente o orbital d da 3ª camada sem completar o orbital s da 4ª camada. Ao ponto que o cromo deixa os dois orbitais incompletos, de acordo com as suas respectivas distribuições: 3d104s1 e 3d54s1; fugindo, portanto, à regra.

Nos casos do zinco, escândio e outros elementos, ainda segundo definição inicial, também poderiam não ser considerados metais de transição, pois o zinco só consegue formar íons Zn2+, permanecendo com o orbital d da 3ª camada totalmente completo (assim, não se encaixa na condição de formar cátions com orbital d incompleto); assim como, o escândio ao perder 3 elétrons fica sem nenhum no orbital d, também não atendendo à condição. Sendo ambos estáveis de acordo com a configuração eletrônica do argônio (Sc3+).

Boa parte desses metais não reage facilmente com gases, em muitos casos devido à formação de uma camada passivante de óxido ou nitreto (o zinco, por exemplo, possui desgaste diminuído ou até mesmo interrompido pela ação do oxigênio por causa do produto de corrosão ZnO); ao invés disso, alguns são utilizados como catalisadores de reação (como a platina, capaz de adsorver hidrogênio em sua superfície).

Os metais considerados “nobres” são aqueles que apresentam potencial de redução positivo (sendo, por tanto, não suscetíveis a oxidar), como o ouro, a prata e o paládio. Enquanto outros, como o ferro e o cobre, possuem potenciais de redução negativos (tendendo a se oxidar). E, apesar de muitos apresentarem estado de oxidação variando entre +2 e +4, o irídio e o ósmio podem apresentar NOx de até +8.

Outra grande característica é a tendência de formação de íons complexos que apresentem cor chamativa (vermelho, rosa) e paramagnetismo (tendência de alinhamento dos pólos magnéticos atômicos paralelamente a um campo magnético externo). Ao contrário dos outros metais representativos, que são brancos (quando reduzidos a um pó fino) e geralmente não apresentam paramagnetismo.

Fontes:
http://www.tabelaperiodica.hd1.com.br/metaisdetransicao.htm
http://www.tabela.oxigenio.com/metais_de_transicao/metais_de_transicao.htm