metales de transicion terminado

1

Universidad Pedagógica Nacional

Francisco Morazán FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Metales De Transición De La Tabla Periódica De Los

Elementos "Bloque d"

Asesor: Dr. Miguel Padilla Tosta

Integrantes:

Claudia Belinda Mendoza Rodríguez 0704-1988-01473

Cristian Escobar Figueroa 0801-1973-04000

V0B0---------------------------------------------------------------------

Tegucigalpa MDC 8 de octubre de 2012

2

ÍNDICE

Introducción ................................................................................................................................................ 11

Justificación ................................................................................................................................................ 12

Objetivo general .......................................................................................................................................... 13

Objetivos específicos .................................................................................................................................. 13

Marco Teórico ............................................................................................................................................. 14

Esto genera diferentes estados de oxidación posibles ................................................................................. 18

Configuraciones electrónicas: estados de oxidación ................................................................................... 18

Otras propiedades de los metales de transición .......................................................................................... 18

Configuraciones electrónicas: Estados de oxidación de los metales de transición .................................... 19

Elementos de la primera serie de los metales de transición ........................................................................ 25

Elemento Escandio (Sc) .......................................................................................................................... 26

Propiedades Químicas ............................................................................................................................. 26

Escandio .................................................................................................................................................. 26

Abundancia de escandio ......................................................................................................................... 27

Elemento Titanio (Ti) ............................................................................................................................. 27

Propiedades Químicas ......................................................................................................................... 27

Titanio ................................................................................................................................................. 28

Efectos del Titanio sobre la salud ....................................................................................................... 28

Efectos ambientales del Titanio .......................................................................................................... 28

Abundancia del elemento en diferentes ambientes ............................................................................. 28

Elemento Vanadio (V) ............................................................................................................................ 29

Vanadio ............................................................................................................................................... 29

Efectos del Vanadio sobre la salud ..................................................................................................... 30

Efectos ambientales del Vanadio ........................................................................................................ 30

Elemento Cromo (Cr) ........................................................................................................................... 31


Cromo ................................................................................................................................................. 31

Efectos del Cromo sobre la salud ........................................................................................................ 32

3

Efectos ambientales del Cromo ........................................................................................................... 33


Elemento Manganeso (Mn) ..................................................................................................................... 33

.................................................................................................................................................................... 33

Propiedades Químicas ........................................................................................................................ 33

Manganeso .......................................................................................................................................... 34

Efectos del Manganeso sobre la salud ................................................................................................ 35

Efectos ambientales del Manganeso ................................................................................................... 35


Elemento Hierro (Fe) .............................................................................................................................. 36


Hierro .................................................................................................................................................. 37

Efectos del Hierro sobre la salud ........................................................................................................ 37

Efectos ambientales del Hierro ........................................................................................................... 38


Elemento Cobalto (Co) ........................................................................................................................... 38


Cobalto ................................................................................................................................................ 39

Efectos del Cobalto sobre la salud ...................................................................................................... 39

Efectos ambientales del Cobalto ......................................................................................................... 40


Elemento Niquel (Ni) .............................................................................................................................. 41


Níquel .................................................................................................................................................. 41

Efectos del Níquel sobre la salud ........................................................................................................ 42

Efectos ambientales del Níquel ........................................................................................................... 42


Elemento Cobre (Cu) .............................................................................................................................. 43


4

Cobre ................................................................................................................................................... 43

Efectos del Cobre sobre la salud ......................................................................................................... 44

Efectos ambientales del Cobre ............................................................................................................ 45


Elemento Zinc (Zn) ................................................................................................................................. 46


Zinc ..................................................................................................................................................... 46

Efectos del Zinc sobre la salud ........................................................................................................... 47

Efectos ambientales del Zinc .............................................................................................................. 47


Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la primera serie de los metales de transición en el

sol ................................................................................................................................................................ 50

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la primera serie de los metales de transición en los

meteoritos .................................................................................................................................................... 51

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la primera serie de los metales de transición en la

corteza terrestre ........................................................................................................................................... 52


océanos ........................................................................................................................................................ 53


seres humanos ............................................................................................................................................. 54

Elemento Itrio (Y) ................................................................................................................................... 56


Itrio ...................................................................................................................................................... 56

Efectos del Itrio sobre la salud ............................................................................................................ 56

Efectos ambientales del Itrio ............................................................................................................... 57

La abundancia del elemento en diferentes ambientes. ........................................................................ 57

Elemento Circonio (Zr) ........................................................................................................................... 57

Zirconio ............................................................................................................................................... 58

Efectos del Zirconio sobre la salud ..................................................................................................... 59

Efectos ambientales del Zirconio ........................................................................................................ 59

5

La abundancia del elemento en diferentes ambientes ......................................................................... 59

Elemento Niobio (Nb) ............................................................................................................................. 59


Niobio ................................................................................................................................................. 60

Efectos del Niobio sobre la salud ........................................................................................................ 60

Efectos ambientales del Niobio ........................................................................................................... 60


Elemento Molibdeno (Mo) ..................................................................................................................... 60

Molibdeno ........................................................................................................................................... 61

Efectos del Molibdeno sobre la salud ................................................................................................. 62

Efectos ambientales del Molibdeno .................................................................................................... 62


Elemento Tecnecio (Tc) .......................................................................................................................... 62

Tecnecio .............................................................................................................................................. 63

Efectos del Tecnecio sobre la salud .................................................................................................... 63

Efectos ambientales del Tecnecio ....................................................................................................... 63


Elemento Rutenio (Ru) ........................................................................................................................... 63


Rutenio ................................................................................................................................................ 64

Efectos del Rutenio sobre la salud ...................................................................................................... 64

Efectos ambientales del Rutenio ......................................................................................................... 64


Elemento Rodio (Rh) .............................................................................................................................. 65


Rodio ................................................................................................................................................... 65

Efectos del Rodio sobre la salud ......................................................................................................... 66

Efectos ambientales del Rodio ............................................................................................................ 66


6

Elemento Paladio (Pd) ............................................................................................................................ 66


Paladio................................................................................................................................................. 67

Efectos del Paladio sobre la salud ....................................................................................................... 67

Efectos ambientales del Paladio .......................................................................................................... 68


Elemento Plata (Ag) ................................................................................................................................ 68


Plata..................................................................................................................................................... 69

Efectos de la Plata sobre la salud ........................................................................................................ 70


Elemento Cadmio (Cd) ........................................................................................................................... 71


Cadmio ................................................................................................................................................ 71

Efectos del Cadmio sobre la salud ...................................................................................................... 72

Otros efectos sobre la salud que pueden ser causados por el Cadmio son: ......................................... 72

Efectos ambientales del Cadmio ......................................................................................................... 72


Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la segunda serie de los metales de transición en el

sol ................................................................................................................................................................ 75

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la segunda serie de los metales de transición en los

meteoritos .................................................................................................................................................... 76

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la segunda serie de los metales de transición en la

corteza terrestre ........................................................................................................................................... 77


océanos ........................................................................................................................................................ 78


seres humanos ............................................................................................................................................. 79

Elemento Hafnio (Hf) ............................................................................................................................. 81

Propiedades químicas .......................................................................................................................... 81

7

Hafnio ................................................................................................................................................. 81

Efectos del Hafnio sobre la salud ........................................................................................................ 81

Efectos ambientales del Hafnio ........................................................................................................... 82


Elemento Tantalio (Ta) ........................................................................................................................... 82


Tantalio ............................................................................................................................................... 83

Efectos del Tantalio sobre la salud ..................................................................................................... 83

Efectos ambientales del Tantalio ........................................................................................................ 83


Elemento Volframio (W) ........................................................................................................................ 84


Volframio ............................................................................................................................................ 84

Efectos del Volframio sobre la salud .................................................................................................. 85

Efectos ambientales del Volframio ..................................................................................................... 85


Elemento Renio (Re) ............................................................................................................................... 86


Renio ................................................................................................................................................... 86

Efectos del Renio sobre la salud ......................................................................................................... 87

Efectos ambientales del Renio ............................................................................................................ 87


Elemento Osmio (Os) ............................................................................................................................. 87


Osmio .................................................................................................................................................. 88

Efectos del Osmio sobre la salud ........................................................................................................ 88

Efectos ambientales del Osmio ........................................................................................................... 89


Elemento Iridio (Ir) ................................................................................................................................. 89

8


Iridio .................................................................................................................................................... 90

Efectos del Iridio sobre la salud .......................................................................................................... 90

Efectos ambientales del Iridio ............................................................................................................. 90

Elemento Platino (Pt) .............................................................................................................................. 91


Platino ................................................................................................................................................. 91

Efectos del Platino sobre la salud ....................................................................................................... 92

Efectos ambientales del Platino .......................................................................................................... 92


Elemento Oro (Au) ................................................................................................................................. 93


Oro ...................................................................................................................................................... 93

Efectos del Oro sobre la salud............................................................................................................. 94

Efectos ambientales del Oro ............................................................................................................... 94

Abundancia del oro en diferentes ambientes ...................................................................................... 94

Elemento Mercurio (Hg) ......................................................................................................................... 95


Mercurio .............................................................................................................................................. 95

Efectos del Mercurio sobre la salud .................................................................................................... 96

Efectos ambientales del Mercurio ....................................................................................................... 97


Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la tercera serie de los metales de transición en el

universo ....................................................................................................................................................... 98

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la tercera serie de los metales de transición en los

meteoritos .................................................................................................................................................. 100

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la tercera serie de los metales de transición en la

corteza terrestre ......................................................................................................................................... 101


océanos ...................................................................................................................................................... 102

9


humanos .................................................................................................................................................... 103

Elemento Rutherfordio (Rf) .................................................................................................................. 105

Propiedades Químicas ....................................................................................................................... 105

Rutherfordio ...................................................................................................................................... 105

Efectos del Rutherfordio sobre la salud ............................................................................................ 105

Efectos ambientales del Rutherfordio ............................................................................................... 106

Abundancia del elemento en diferentes ambientes ........................................................................... 106

Elemento Dubnio (Db) .......................................................................................................................... 106


Dubnio............................................................................................................................................... 106

Efectos del Dubnio sobre la salud ..................................................................................................... 107

Efectos ambientales del Dubnio ........................................................................................................ 107


Elemento Seaborgio (Sg) ...................................................................................................................... 107

Seaborgio .......................................................................................................................................... 108

Efectos del Seaborgio sobre la salud ................................................................................................. 108

Efectos ambientales del Seaborgio ................................................................................................... 108



Bohrio ............................................................................................................................................... 109

Efectos del Bohrio sobre la salud ...................................................................................................... 109

Efectos ambientales del Bohrio ......................................................................................................... 109


Elemento Hassio (Hs) ........................................................................................................................... 110


Hassio ................................................................................................................................................ 110

Efectos del Hassio sobre la salud ...................................................................................................... 111

Efectos ambientales del Hassio ......................................................................................................... 111

10


Elemento Meitnerio (Mt) ...................................................................................................................... 111


Meitnerio ........................................................................................................................................... 112

Efectos del Meitnerio sobre la salud ................................................................................................. 112

Efectos ambientales del Meitnerio .................................................................................................... 112


Conclusiones ............................................................................................................................................. 113

Bibliografía ............................................................................................................................................... 114

Guía de laboratorio ............................................................................................................................... 116

11

Introducción

En nuestro trabajo de investigación estudiaremos los metales del bloque d (elementos de transición

de la tabla periódica de los elementos) tratando en primer lugar algunos aspectos principales como

ser: tendencias periódicas a ganar o perder electrones, comparación entre ellos en diferentes

ambientes (océanos, universo, sol, meteoritos, corteza terrestre, seres humanos), propiedades

químicas y físicas, métodos de obtención, porcentajes de abundancia, utilidades en medicina,

metalurgia joyería, interacción que tienen en nuestro organismos así como también en el medio

ambiente . Considerando como elemento de transición a aquellos que poseen electrones alojados

en el orbital d, estos elementos incluyen la mayor parte de los metales de mayor importancia

económica.

12

Justificación

La Química está jugando, y va a jugar sin duda, un papel central en la resolución de muchos

problemas de la sociedad moderna, desde la síntesis de medicamentos más eficaces hasta el

desarrollo de materiales con nuevas y sorprendentes propiedades. Este objetivo no se debe

alcanzar a cualquier precio, sino que es necesario el desarrollo de nuevos procesos industriales

llevados a cabo en condiciones suaves, eficientes y selectivas. Para ello es necesario el diseño de

nuevas tecnologías que estén en consonancia con los postulados de la química sostenible. Ello

incluye básicamente la utilización de materias primas sencillas, prevención en la generación de

residuos, eficiencia energética y economía atómica. El impacto o el papel que juegan algunos de

estos elementos químicos como ser los metales de transición de la tabla periódica de los elementos

es fundamental para poder llevar a cabo todo lo anteriormente expuesto debido a esto es que nos

hemos inclinado a investigar sus propiedades químicas y físicas asi como el efecto que estos

puedan tener en nuestros organismos y el medio ambiente sus usos a nivel industrial, medicinal,

metalurgia y energía atómica, para poder aprovechar al máximo todas las bondades que en ellos

están presentes asi como todas las precauciones que debemos tener al manipularlos.

13

Objetivo general

Conocer los elementos de transición, un grupo fundamental en la química inorgánica y en

otras áreas, así como describir sus propiedades, los compuestos que forman, porcentajes de

abundancia, utilidades, interacciones con el ambiente y los seres humanos.

Conocer la importancia en la industria y medicina de los principales metales de

transición que se encuentran ubicados en la tabla periódica de los elementos.

Objetivos específicos

Describir las aplicaciones en la medicina, metalurgia, joyería, energía nuclear,

electrónica que se le pueden dar a los principales elementos de transición de la tabla

periódica de los elementos.

14

Marco Teórico

Los elementos de transición.

Bloque d: elementos situados entre los bloque s y p. Tienen ocupados,

En su estado fundamental, los niveles 3d, 4d o 5d: (n-1)d ns

Bloque f: elementos situados después del lantano y del actinio. Tienen ocupados, en su estado

fundamental, los niveles 4f o 5f

Elementos de transición y de transición interna: presentan sus capas d o f parcialmente ocupadas

en alguno de sus estados de oxidación:

Nb(0) 4d45s1 Cu(0) 3d104s1 Cu(II) 3d9

BLOQUE f

BLOQUE d

15

Propiedades generales de los metales de transición

• Sólidos (excepto Hg)

• En general, dúctiles y maleables.

• En general, puntos de fusión altos.

• Brillo.

• Plateados o grises (excepto Cu y Au).

• Conductores del calor y la electricidad.

• Forman aleaciones.

pueden presentar varios estados de oxidación.

pueden presentar varias estructuras cristalinas (polimorfismo).

menos electropositivos que los metales S.

suelen formar compuestos de coordinación y organometálicos.

Algunos fueron los primeros elementos “descubiertos”: Au, Ag, Cu, Fe.

Alquimistas (1000aC-l700dC): Pt, Zn.

Extracción química (1700-1 900): Co, Ni, Mn, Mo, Zr, U, Ti, Nb, lantánidos.

Identificación instrumental (1860-1925): Ho, Pr, Nd, Ac, Pa.

Elementos sintéticos (1937-1961): Tc, Np, Pu, Pm, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm.

La extracción de los metales de sus menas coincide con el desarrollo de la Civilización Humana:

Edad de Bronce, Edad de Hierro, etc.

Son elementos que dominan el mundo contemporáneo: Fe, Cu, Al, Zn, Ti, Co.

Uso decorativo de metales como Au y Ag debido a su aspecto atractivo, su inercia química y su

maleabilidad.

16

Las estructuras metálicas

Esto explica la elevada densidad de muchos metales

Suelen adoptar un

Empaquetamiento

Compacto de sus

Átomos

17

Radio covalente e iónico: contracción lantánida

El radio covalente de los elementos del bloque d es menor que los metales del bloque S de su

periodo. Los valores disminuyen poco a lo largo de una serie, hasta llegar a la mitad. A partir de

ese momento suben ligeramente.

Los electrones d son poco apantallantes: aumenta la carga nuclear efectiva

• Los valores son mayores para la segunda y tercera serie (llenado de periodos superiores)

Son similares para la segunda y tercera serie para un mismo grupo.

• Tendencias semejantes para los radios iónicos.

Contracción lantánida: disminución del radio atómico en la serie de los lantánidos (La-Hf) Esto se

debe al llenado de orbitales 4f, muy poco apantallantes

• Prácticamente cancela el aumento de radio esperable conforme se baja en un grupo de transición.

Una consecuencia importante de la similitud de radios iónicos entre la segunda y tercera serie es

que muestran muchas semejanzas en cuanto a reactividad química.

18

Configuraciones electrónicas: estados de oxidación

• Los elementos de la izquierda de la tabla periódica presentan mayor reactividad.

• Al aumentar la carga del catión, aumenta su poder polarizante, lo que favorece el carácter

covalente del enlace.

• Por el contrario, los cationes en estado de oxidación bajo, favorecen interacciones de tipo iónico.

• La disposición de orbitales d favorece la formación de complejos de coordinación.

• Las configuraciones habituales son (n-1)dxns2, (n-1)dx+1ns1, y (n-1)dx+2nso (Pd).

Esto genera diferentes estados de oxidación posibles

• Estado de oxidación II: mejor para la primera serie y hacia la derecha.

• Pueden llegar a alcanzar el estado de oxidación del grupo, no se suele superar el e.o. VIII.

• La estabilidad del máximo e.o. aumenta al bajar en el grupo.

• Los elementos más pesados de cada serie tienen menor tendencia a usar

Todos sus electrones

• Estado de oxidación 1: posible para (n-1)dx+1ns1, por ejemplo G 11.

• Existen combinaciones en estados de oxidación. O y negativos.

Configuraciones electrónicas: estados de oxidación

•Estado de oxidación del grupo: estado de oxidación que se corresponde con el número total de

electrones d y s. Coincide con el n° del grupo.

•Los estados de oxidación más altos se estabilizan con fluoruros y óxidos.

•Los estados de oxidación altos posibles se favorecen en medio básico:

Fe(II) Fe(OH)2 Fe(OH)3

•Los haluros y óxidos en los estados de oxidación bajos (II y III) presentan un mayor carácter

iónico.

•Esto favorece el carácter básico de los óxidos.

•Conforme aumenta el estado de oxidación, aumenta el carácter polarizaste y la covalencia del

enlace. Esto aumenta el carácter ácido de los óxidos. Favorece la hidrólisis de óxidos y haluros.

•Los cationes de haluros iónicos son ácidos de Lewis débiles. Forman acuocomplejos en

disolución: [M(H2O)6]+3

(ácidos) [M(H2O)6]+2

(neutros)

Otras propiedades de los metales de transición

Reaccionan con ácidos minerales dando H2.

Reacción con HCl(ac): algunos forman acuocomplejos y otros clorocomplejos.

Con ácidos oxidantes suelen pasivarse por formación del óxido en la superficie.

Muy reactivos en exceso de Oxígeno, especialmente si están finamente divididos

(pirofóricos).

Algunos se pasivan.

En general, reaccionan con los halógenos.

19

Gran capacidad para combinarse con otros no metales, dando lugar a compuestos con

Propiedades metálicas (carburos, nitruros, boruros y siliciuros). Frecuentemente, son no

estequiométricos. Materiales muy útiles.

Algunos tienen carácter noble: Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt (Elementos del G. del Pt), Au.

Sus puntos de fusión son mayores que los del bloque s. Típicamente, por encima de 1000°C.

Hay excepciones (G 12: los orbitales d no participan en el enlace metálico).

Configuraciones electrónicas: Estados de oxidación de los metales de

transición

20

Geometría, índice de coordinación

21

El color en los elementos de transición

En general, el color de un complejo depende del metal en particular, su estado de oxidación, y los

ligandos enlazados al metal

22

El color, como lo observamos y por qué

Si una sustancia Absorbe una Radiación de esta

Longitud de onda

Su color aparece en Esta zona

23

Color absorbido y Observado

24

El color y los espectros electrónicos de los elementos de transición

Como absorbe amarillo-verde Se ve de color púrpura

[Ti(H2O)6]3+ 510 nm

25

Elementos de la primera serie

de los metales de transición

26

Propiedades Químicas

Nombre Escandio

Número atómico 21

Valencia 3

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,3

Radio covalente (Å) 1,44

Radio iónico (Å) 0,81

Radio atómico (Å) 1,62

Configuración electrónica [Ar]3d14s

2

Primer potencial de ionización (eV) 6,59

Masa atómica (g/mol) 44,956

Densidad (g/ml) 3,0

Punto de ebullición (ºC) 2730

Punto de fusión (ºC) 1539

Descubridor Lars Nilson en 1879

Escandio

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

de transición del primer periodo largo. Los isótopos del escandio son 40Sc y 51 Sc y uno

correspondiente a cada valor intermedio. Excepto 45Sc, presente en la naturaleza, los isótopos se

obtienen durante reacciones nucleares.

El 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-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.

Efectos del Escandio sobre la salud

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.

Elemento Escandio (Sc)

27

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.

Abundancia de escandio

% en el universo 3×10-6

%

% en el sol 4×10-6

%

% en meteoritos 0.00064%

% en la corteza terrestre 0.0026%

% en los océanos 1.5×10-10

%

% en los humanos N/A


Nombre Titanio

Número atómico 22

Valencia 2,3,4







2



Densidad (g/ml) 4,51



Descubridor William Gregor en 1791

Elemento Titanio (Ti)

28

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 e hidrógeno, y

reacciona de manera parecida con ácidos concentrados calientes, aunque forma el tricloruro con

ácido clorhídrico. El metal absorbe hidrógeno para dar composiciones aproximadamente de TiH2,

y forma el nitruro, TiN, y el carburo, TiC. Se conocen el sulfuro TiS2, así como los óxidos más

bajos, Ti2O3 y TiO, y los sulfuros Ti2S3 y TiS. Se conocen sales de los tres estados de valencia.

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.

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 auto limpieza. 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.

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.

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 irritación. Vías de entrada: Inhalación, contacto con

la piel, contacto con los ojos.

Carcinogenicidad: La agencia internacional para la investigación del cáncer (IARC) ha incluido el

dióxido de titanio en el grupo 3 (el agente no es clasificable con respecto a su carcinogenicidad en

humanos).

Efectos ambientales del Titanio

Baja toxicidad.

No se han documentado efectos ambientales negativos del titanio.

Abundancia del elemento en diferentes ambientes

% en el universo 0.0003%

29

% en el sol 0.0004%

% en los meteoritos 0.054%


% en los océanos 1×10-7

%



Nombre Vanadio

Número atómico 23

Valencia 2,3,4,5







2






Descubridor Nils Sefstrom en 1830

Vanadio

Elemento químico de símbolo V, número atómico 23, peso atómico 50.942. Es un metal que se

utilizó inicialmente en aleaciones con hierro y acero. Varios de los compuestos de vanadio se

emplean en la industria química, sobre todo en la fabricación de catalizadores de oxidación, y en la

industria cerámica como agentes colorantes.

El vanadio se parece a algunos otros elementos de transición en que forma muchos compuestos

que con frecuencia son complejos por su valencia variable. Tiene al menos tres estados de

oxidación, 2+, 3+ y 5+. Es anfótero, principalmente básico en los estados de oxidación bajos y

ácido en los altos. Forma derivados de radicales más o menos bien definidos, tales como VO2+

y

VO3+

.

En su forma pura es blando y dúctil. Puede trabajarse en caliente y frío fácilmente, pero debe

calentarse en una atmósfera inerte o al vacío a causa de que se oxida rápido a temperaturas por

Elemento Vanadio (V)

30

encima del punto de fusión de su óxido. El metal retiene muy bien su fuerza a temperaturas

elevadas. La resistencia del vanadio a los ácidos clorhídrico y sulfúrico es notable y resiste el

ataque del agua salada aireada mejor que la mayor parte de los aceros inoxidables. Sin embargo, el

vanadio no resiste al ácido nítrico.

Efectos del Vanadio sobre la salud

La mayor acumulación de Vanadio en los seres humanos tiene lugar a través de las comidas, como

en el trigo, semilla de soja, aceite de oliva, aceite de girasol, manzanas y huevos.

El Vanadio puede tener un número de efectos sobre la salud humana, cuando la toma es muy alta.

Cuando el Vanadio es acumulado a través del aire, puede causar bronquitis y neumonía.

Los efectos graves del Vanadio son irritación de pulmones, garganta, ojos y cavidades nasales.

Otros efectos sobre la salud cuando se toma Vanadio son:

Daño cardiaco y vascular.

Inflamación del estómago e intestinos.

Daño en el sistema nervioso.

Sangrado del hígado y riñones.

Irritación de la piel.

Temblores severos y parálisis.

Sangrado de la nariz y dolor de cabeza.

Mareos.

Cambios de comportamiento.

Efectos ambientales del Vanadio

El Vanadio puede ser encontrado en el ambiente, en algas, plantas, invertebrados, peces y muchas

otras especies. En mejillones y cangrejos se acumula fuertemente, el cual puede ser acumulado en

concentraciones de 105 a 106 veces mayores que las concentraciones que son encontradas en el

agua salada.

El Vanadio causa la inhibición de ciertas enzimas de animales, lo cual tiene varios efectos

neurológicos. Próximo a los efectos neurológicos el Vanadio puede causar desordenes

respiratorios, parálisis y efectos negativos en el hígado y los riñones.

Las pruebas de laboratorio en pruebas con animales han mostrado, que el Vanadio puede causar

daño en el sistema reproductivo de animales machos, y el Vanadio puede causar alteraciones del

ADN en algunos casos, pero no puede causar cáncer en animales.



% en el sol 0.00004%



% en los océanos 1.5×10-7

%

% en los humanos 3×10-6

%

31


Nombre Cromo

Número atómico 24

Valencia 2,3,4,5,6







1






Descubridor Vaughlin en 1797

Cromo

Elemento químico, símbolo Cr, número atómico 24, peso atómico 51.996; metal que es de color

blanco plateado, duro y quebradizo. Sin embargo, es relativamente suave y dúctil cuando no está

tensionado o cuando está muy puro. Sus principales usos son la producción de aleaciones

anticorrosivas de gran dureza y resistentes al calor y como recubrimiento para galvanizados. El

cromo elemental no se encuentra en la naturaleza. Su mineral más importante por abundancia es la

cromita. Es de interés geoquímico el hecho de que se encuentre 0.47% de Cr2O3 en el basalto de la

Luna, proporción que es de 3-20 veces mayor que el mismo espécimen terrestre.

Existen cuatro isótopos naturales del cromo, 50Cr, 52Cr, 53Cr, 54Cr, Se han producido diversos

isótopos inestables mediante reacciones radioquímicas. El más importante es el 51Cr, el cual emite

rayos gamma débiles y tiene un tiempo de vida media aproximadamente de 27 días.

El cromo galvanizado y pulido es de color blanco azuloso brillante. Su poder reflejante es 77% del

de la plata.

Sus propiedades mecánicas, incluyendo su dureza y la resistencia a la tensión, determinan la

capacidad de utilización. El cromo tiene una capacidad relativa baja de forjado, enrollamiento y

propiedades de manejo. Sin embargo, cuando se encuentra absolutamente libre de oxígeno,

hidrógeno, carbono y nitrógeno es muy dúctil y puede ser forjado y manejado. Es difícil de

almacenarlo libre de estos elementos.

Elemento Cromo (Cr)

32

El cromo forma tres series de compuestos con otros elementos; éstos se representan en términos de

los óxidos de cromo: cromo con valencia dos, CrO, óxido de Cr(II) u óxido cromoso; con valencia

tres, Cr2O3, óxido de Cr(III) u óxido crómico, y con valencia seis, CrO3, anhídrido de Cr(VI) o

anhídrido de ácido crómico. El cromo es capaz de formar compuestos con otros elementos en

estados de oxidación (II), (III) y (VI).

Se conocen también los peróxidos, ácido percrómico y percromatos. Los halogenuros (fluoruro,

cloruro, yoduro y bromuro) de cromo son compuestos bastante comunes de este metal. El cloruro,

por ejemplo, se utiliza en la producción de cromo metálico mediante la reducción del cloruro

cromoso, CrCl2, con hidrógeno.

Efectos del Cromo sobre la salud

La gente puede estar expuesta al Cromo a través de respirarlo, comerlo o beberlo y a través del

contacto con la piel con Cromo o compuestos del Cromo. El nivel de Cromo en el aire y el agua es

generalmente bajo. En agua para beber el nivel de Cromo es usualmente bajo como en el agua de

pozo, pero el agua de pozo contaminada puede contener el peligroso Cromo (VI); Cromo

hexavalente. Para la mayoría de la gente que come comida que contiene Cromo III es la mayor ruta

de entrada de Cromo, como Cromo III ocurre naturalmente en muchos vegetales, frutas, carnes,

levaduras y granos. Varias maneras de preparación de la comida y almacenaje pueden alterar el

contenido de Cromo en la comida. Cuando la comida es almacenada en tanques de acero o latas las

concentraciones de Cromo pueden aumentar. El Cromo III es un nutriente esencial para los

humanos y la falta de este puede causar condiciones del corazón, trastornos metabólicos y

diabetes. Pero la toma de mucho Cromo III puede causar efectos sobre la salud también, por

ejemplo erupciones cutáneas.

El Cromo (VI) es un peligro para la salud de los humanos, mayoritariamente para la gente que

trabaja en la industria del acero y textil. La gente que fuma tabaco también puede tener un alto

grado de exposición al Cromo. El Cromo (VI) es conocido porque causa varios efectos sobre la

salud. Cuando es un compuesto en los productos de la piel, puede causar reacciones alérgicas,

como es erupciones cutáneas. Después de ser respirado el Cromo (VI) puede causar irritación de la

nariz y sangrado de la nariz.

Otros problemas de salud que son causados por el Cromo (VI) son:

Erupciones cutáneas.

Malestar de estómago y úlceras.

Problemas respiratorios.

Debilitamiento del sistema inmune.

Daño en los riñones e hígado.

Alteración del material genético.

Cáncer de pulmón.

Muerte.

33

Efectos ambientales del Cromo

Hay varias clases diferentes de Cromo que difieren de sus efectos sobre los organismos. El Cromo

entra en el aire, agua y suelo en forma de Cromo (III) y Cromo (VI) a través de procesos naturales

y actividades humanas.

Las mayores actividades humanas que incrementan las concentraciones de Cromo (III) son el

acero, las peleterías y las industrias textiles, pintura eléctrica y otras aplicaciones industriales del

Cromo (VI). Estas aplicaciones incrementarán las concentraciones del Cromo en agua. A través de

la combustión del carbón el Cromo será también emitido al agua y eventualmente se disolverá.

El Cromo (III) es un elemento esencial para organismos que puede interferir en el metabolismo del

azúcar y causar problemas de corazón, cuando la dosis es muy baja. El Cromo (VI) es

mayoritariamente tóxico para los organismos. Este puede alterar el material genético y causar

cáncer.

Los cultivos contienen sistemas para gestionar la toma de Cromo para que está sea lo

suficientemente baja como para no causar cáncer. Pero cuando la cantidad de Cromo en el suelo

aumenta, esto puede aumentar las concentraciones en los cultivos. La acidificación del suelo puede

también influir en la captación de Cromo por los cultivos. Las plantas usualmente absorben sólo

Cromo (III). Esta clase de Cromo probablemente es esencial, pero cuando las concentraciones

exceden cierto valor, efectos negativos pueden ocurrir.

No es conocido que el Cromo se acumule en los peces, pero altas concentraciones de Cromo,

debido a la disponibilidad de metales en las aguas superficiales, pueden dañar las agallas de los

peces que nadan cerca del punto de vertido. En animales el Cromo puede causar problemas

respiratorios, una baja disponibilidad puede dar lugar a contraer las enfermedades, defectos de

nacimiento, infertilidad y formación de tumores.



% en el sol 0.002%




%

% en los humanos 3×10-6

%


Nombre Manganeso

Número atómico 25

Valencia 2,3,4,6,7


Elemento Manganeso (Mn)

34






2

Potencial primero de ionización (eV) 7,46





Descubridor Johann Gahn en 1774

Manganeso

Elemento químico, símbolo Mn, de número atómico 25 y peso atómico 54.938. Es uno de los

metales de transición del primer periodo largo de la tabla periódica; se encuentra entre el cromo y

el hierro. Tiene propiedades en común con ambos metales. Aunque poco conocido o usado en su

forma pura, reviste gran importancia práctica en la fabricación de acero.

El manganeso se oxida con facilidad en el aire para formar una capa castaña de óxido. También lo

hace a temperaturas elevadas. A este respecto su comportamiento es más parecido a su vecino de

mayor número atómico en la tabla periódica (el hierro), que al de menor número atómico, el

cromo. El manganeso es un metal bastante reactivo. Aunque el metal sólido reacciona lentamente,

el polvo metálico reacciona con facilidad y en algunos casos, muy vigorosamente. Cuando se

calienta en presencia de aire u oxígeno, el manganeso en polvo forma un óxido rojo, Mn3O4. Con

agua a temperatura ambiente se forman hidrógeno e hidróxido de manganeso (II), Mn (OH)2. En el

caso de ácidos, y a causa de que el manganeso es un metal reactivo, se libera hidrógeno y se forma

una sal de manganeso (II). El manganeso reacciona a temperaturas elevadas con los halógenos,

azufre, nitrógeno, carbono, silicio, fósforo y boro.

En sus muchos compuestos, presenta estados de oxidación de 1+ hasta de 7+. Los estados de

oxidación más comunes son 2+, 4+ y 7+. Todos los compuestos, excepto los que contienen Mn

(II), son intensamente coloridos. Por ejemplo, el permanganato de potasio, KmnO4, produce

soluciones acuosas que son de color rojo púrpura; el manganato de potasio, K2MnO4, produce

soluciones de color verde intenso.

Los compuestos de manganeso tienen muchas aplicaciones en la industria. El dióxido de

manganeso se usa como un agente desecante o catalizador en pinturas y barnices y como

decolorante en la fabricación de vidrio y en pilas secas. El permanganato de potasio se emplea

como blanqueador para decoloración de aceites y como un agente oxidante en química analítica y

preparativa.

35

Efectos del Manganeso sobre la salud

El Manganeso es un compuesto muy común que puede ser encontrado en todas partes en la tierra.

El manganeso es uno de los tres elementos trazas tóxicos esenciales, lo cual significa que no es

sólo necesario para la supervivencia de los humanos, pero que es también tóxico cuando está

presente en elevadas concentraciones en los humanos. Cuando la gente no cumple con la ración

diaria recomendada su salud disminuirá. Pero cuando la toma es demasiado alta problemas de

salud pueden aparecer.

La toma de Manganeso por los humanos mayoritariamente tiene lugar a través de la comida, como

son las espinacas, él te y la hierbas. Las comidas que contienen las más altas concentraciones son

los granos y arroz, las semillas de soja, huevos, frutos secos, aceite de oliva, judías verdes y ostras.

Después de ser absorbido en el cuerpo humano el manganeso será transportado a través de la

sangre al hígado, los riñones, el páncreas y las glándulas endocrinas.

Los efectos del manganeso mayormente ocurren en el tracto respiratorio y el cerebro. Los síntomas

por envenenamiento con Manganeso son alucinaciones, olvidos y daños en los nervios. El

Manganeso puede causar Parkinson, embolia de los pulmones y bronquitis.

Cuando los hombres se exponen al manganeso por un largo periodo de tiempo el daño puede llegar

a ser importante.

Un síndrome que es causado por el manganeso tiene los siguientes síntomas: esquizofrenia,

depresión, debilidad de músculos, dolor de cabeza e insomnio.

El Manganeso es un elemento esencial para la salud de los humanos la falta de este puede

también causar efectos sobre la salud. Estos son los siguientes efectos:

Engordar.

Intolerancia a la glucosa.

Coágulos de sangre.

Problemas de la piel.

Bajos niveles de colesterol.

Desorden del esqueleto.

Defectos de nacimiento.

Cambios en el color del pelo.

Síntomas neurológicos.

Efectos ambientales del Manganeso

Los compuestos del manganeso existen de forma natural en el ambiente como sólidos en suelos y

pequeñas partículas en el agua. Las partículas de manganeso en el aire están presentes en las

partículas de polvo. Estas usualmente se depositan en la tierra en unos pocos días.

Los humanos aumentan las concentraciones de Manganeso en el aire por las actividades

industriales y a través de la quema de productos fósiles. El Manganeso que deriva de las fuentes

humanas puede también entrar en la superficie del agua, aguas subterráneas y aguas residuales. A

través de la aplicación del Manganeso como pesticida el Manganeso entrará en el suelo.

Para los animales el Manganeso es un componente esencial sobre unas 36 enzimas que son usadas

para el metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas.

36

Con animales que comen muy poco manganeso interfiere en el crecimiento normal, la formación

de huesos y en la reproducción.

Para algunos animales la dosis letal es bastante baja, lo cual significa que tienen pocas

posibilidades de supervivencia incluso a pequeñas dosis de manganeso cuando este excede la dosis

esencial.

En plantas los iones del Manganeso son transportados hacia las hojas después de ser tomados en el

suelo. Cuando muy poco manganeso puede ser absorbido desde el suelo esto causa disturbaciones

en los mecanismos de las plantas. Por ejemplo disturbaciones en la división del agua en hidrógeno

y oxígeno, en lo cual el Manganeso juega un papel importante.

El Manganeso puede causar síntomas de toxicidad y deficiencia en plantas. Cuando el pH del suelo

es bajo las deficiencias de Manganeso son más comunes.

Concentraciones altamente tóxicas de Manganeso en suelo pueden causar inflamación de la pared

celular, abrasamiento de las hojas y puntos marrones en las hojas. La deficiencia puede también

causar estos efectos entre concentraciones tóxicas y concentraciones que causan deficiencias una

pequeña área de concentraciones donde el crecimiento de la planta es óptimo puede ser detectado.


% En el Universo 0,0008%

% En Sol 0,001%

% En los meteoritos 0,27%

% De la corteza terrestre 0,11%

% En los océanos 2×10-7%

% En seres humanos 0,00002%


Nombre Hierro

Número atómico 26

Valencia 2,3







2



Elemento Hierro (Fe)

37




Descubridor antiguos

Hierro

Elemento químico, símbolo Fe, número atómico 26 y peso atómico 55.847. El hierro es el cuarto

elemento más abundante en la corteza terrestre (5%). Es un metal maleable, tenaz, de color gris

plateado y magnético. Los cuatro isótopos estables, que se encuentran en la naturaleza, tienen las

masas 54, 56, 57 y 58. Los dos minerales principales son la hematita, Fe2O3, y la limonita,

Fe2O3.3H2O. Las piritas, FeS2, y la cromita, Fe (CrO2)2, se explotan como minerales de azufre y de

cromo, respectivamente. El hierro se encuentra en muchos otros minerales y está presente en las

aguas freáticas y en la hemoglobina roja de la sangre.

El uso más extenso del hierro (fierro) es para la obtención de aceros estructurales; también se

producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. Entre otros usos del hierro y de

sus compuestos se tienen la fabricación de imanes, tintes (tintas, papel para heliográficas,

pigmentos pulidores) y abrasivos (colcótar).

Este metal es un buen agente reductor y, dependiendo de las condiciones, puede oxidarse hasta el

estado 2+, 3+ o 6+. En la mayor parte de los compuestos de hierro está presente el ion ferroso,

hierro (II), o el ion férrico, hierro (III), como una unidad distinta. Por lo común, los compuestos

ferrosos son de color amarillo claro hasta café verdoso oscuro; el ion hidratado Fe (H2O)62+,

que se

encuentra en muchos compuestos y en solución, es verde claro. Este ion presenta poca tendencia a

formar complejos de coordinación, excepto con reactivos fuertes, como el ion cianuro, las

poliaminas y las porfirinas. El ion férrico, por razón de su alta carga (3+) y su tamaño pequeño,

tiene una fuerte tendencia a capturar aniones. El ion hidratado Fe(H2O)63+,

que se encuentra en

solución, se combina con OH-, F-, Cl-, CN-, SCN-, N3-, C2O42- y otros aniones para forma

complejos de coordinación.

Un aspecto interesante de la química del hierro es el arreglo de los compuestos con enlaces al

carbono. La cementita, Fe3C, es un componente del acero. Los complejos con cianuro, tanto del

ion ferroso como del férrico, son muy estables y no son intensamente magnéticos, en

contraposición a la mayor parte de los complejos de coordinación del hierro. Los complejos con

cianuro forman sales coloradas.

Efectos del Hierro sobre la salud

El Hierro puede ser encontrado en carne, productos integrales, patatas y vegetales. El cuerpo

humano absorbe Hierro de animales más rápido que el Hierro de las plantas. El Hierro es una parte

esencial de la hemoglobina: el agente colorante rojo de la sangre que transporta el oxígeno a través

de nuestros cuerpos.

La inhalación crónica de concentraciones excesivas de vapores o polvos de óxido de hierro puede

resultar en el desarrollo de una neumoconiosis benigna, llamada sideriosis, que es observable

como un cambio en los rayos X. Ningún daño físico de la función pulmonar se ha asociado con la

38

siderosis. La inhalación de concentraciones excesivas de óxido de hierro puede incrementar el

riesgo de desarrollar cáncer de pulmón en trabajadores expuestos a carcinógenos pulmonares.

Efectos ambientales del Hierro

El hierro (III) –O-arsenito, pentahidratado puede ser peligroso para el medio ambiente; se debe

prestar especial atención a las plantas, el aire y el agua. Se recomienda encarecidamente que no se

permita que el producto entre en el medio ambiente porque persiste en éste.



% En Sol 0,1%

% En los meteoritos del 22%





Nombre Cobalto

Número atómico 27

Valencia 2,3







2



Densidad (g/ml) 8,9



Descubridor George Brandt en 1737

Elemento Cobalto (Co)

39

Cobalto

Elemento químico metálico, Co, con número atómico de 27 y un peso atómico de 58.93. El cobalto

se parece al hierro y al níquel, tanto en estado libre como combinado. Se encuentra distribuido con

amplitud en la naturaleza y forma, aproximadamente, el 0.001% del total de las rocas ígneas de la

corteza terrestre, en comparación con el 0.02% del níquel. Se halla en meteoritos, estrellas, en el

mar, en aguas dulces, suelos, plantas, animales y en los nódulos de manganeso encontrados en el

fondo del océano. Se observan trazas de cobalto en muchos minerales de hierro, níquel, cobre,

plata, manganeso y zinc; pero los minerales de cobalto importantes en el comercio son los

arseniuros, óxidos y sulfuros. El cobalto y sus aleaciones son resistentes al desgaste y a la

corrosión, aun a temperaturas elevadas. Entre sus aplicaciones comerciales más importantes están;

la preparación de aleaciones para uso a temperaturas elevadas, aleaciones magnéticas, aleaciones

para máquinas y herramientas, sellos vidrio a metal y la aleación dental y quirúrgica llamada

vitallium. Las plantas y los animales necesitan cantidades pequeñas de cobalto. Su isótopo

radiactivo producido artificialmente, cobalto-60, se utiliza mucho en la industria, la investigación

y la medicina.

El cobalto es ferromagnético y se parece al hierro y al níquel, en su dureza, resistencia a la tensión,

capacidad de uso en maquinaria, propiedades térmicas y comportamiento electroquímico. Al metal

no lo afectan el agua ni el aire en condiciones normales, y lo atacan con rapidez el ácido sulfúrico,

el ácido clorhídrico y el ácido nítrico; pero el ácido fluorhídrico, el hidróxido de amonio y el

hidróxido de sodio lo atacan lentamente. El cobalto presenta valencias variables y forma iones

complejos y compuestos coloreados, como hacen todos los compuestos de transición. La tabla

siguiente resume sus propiedades.

Hay tres óxidos principales de cobalto: el cobaltoso gris, CoO; el cobáltico negro, Co2O3, formado

al calentar compuestos a baja temperatura en exceso de aire, y el cobaltósico, Co3O4, el óxido

estable, que se forma cuando las sales se calientan al aire a temperaturas que no excedan de 850ºC

(1562ºF). Las sales más comunes de cobalto son derivados del cobalto (II); el estado de valencia

mayor sólo se encuentra formando compuestos de coordinación. La vitamina B12 es un compuesto

de coordinación del cobalto que se encuentra en la naturaleza y es muy importante. Los

compuestos de cobalto tienen gran variedad de aplicaciones industriales, incluso se usan como

catalizadores, y en agricultura para remediar la deficiencia de cobalto en el suelo y en la vegetación

natural.

Efectos del Cobalto sobre la salud

El Cobalto está ampliamente dispersado en el ambiente de los humanos por lo que estos pueden ser

expuesto a él por respirar el aire, beber agua y comer comida que contengan Cobalto. El Contacto

cutáneo con suelo o agua que contenga Cobalto puede también aumentar la exposición.El Cobalto

es beneficioso para los humanos porque forma parte de la vitamina B12, la cual es esencial para la

salud humana. El cobalto es usado para tratar la anemia en mujeres embarazadas, porque este

estimula la producción de glóbulos rojos.

De cualquier manera, muy alta concentración de Cobalto puede dañar la salud humana. Cuando

respiramos elevadas concentraciones de Cobalto a través del aire experimentamos efectos en los

pulmones, como asma y neumonía. Esto ocurre principalmente en gente que trabaja con Cobalto.

40

Cuando las plantas crecen sobre suelos contaminados estas acumularán muy pequeñas partículas

de Cobalto, especialmente en las partes de la planta que nosotros comemos, como son los frutos y

las semillas.

Los efectos sobre la salud que son el resultado de la toma de altas concentraciones de

Cobalto son:

Vómitos y náuseas.

Problemas de Visión.

Problemas de Corazón.

Daño del Tiroides.

Efectos sobre la salud pueden también ser causado por radiación de los Isótopos radiactivos

del Cobalto. Este causa esterilidad, pérdida de pelo, vómitos, sangrado, diarreas, coma e

incluso la muerte. Esta radiación es algunas veces usada en pacientes con cáncer para

destruir tumores. Estos pacientes también sufren pérdida de pelo, diarreas y vómitos.

Efectos ambientales del Cobalto

El Cobalto es un elemento que se encuentra de forma natural en el medio ambiente en el aire, agua,

suelo, rocas, plantas y animales. Este puede también entrar en el aire y el agua y depositarse sobre

la tierra a través del viento y el polvo y entrar en la superficie del agua a través de la escorrentía

cuando el agua de lluvia corre a través del suelo y rocas que contienen Cobalto.

Los humanos añaden Cobalto por liberación de pequeñas cantidades en la atmósfera por la

combustión de carbón y la minería, el procesado de minerales que contienen Cobalto y la

producción y uso de compuesto químicos con Cobalto.

Los isótopos radiactivos del Cobalto no están presentes de forma natural en el medioambiente,

pero estos son liberados a través de las operaciones de plantas de energía nuclear y accidentes

nucleares. Porque esto tiene relativamente una vida de desintegración media corta estos no son

particularmente peligrosos.

El Cobalto no puede ser destruido una vez que este ha entrado en el medioambiente. Puede

reaccionar con otras partículas o ser absorbido por las partículas del suelo o el agua. El Cobalto se

mueve sólo bajo condiciones ácidas, pero al final la mayoría del Cobalto terminará en el suelo y

sedimentos. El suelo que contienen muy bajas cantidades de Cobalto puede que las plantas que

crecen en ellos tengan una deficiencia de Cobalto. Cuando los animales pastorean sobre estos

suelos ellos sufren una carencia de Cobalto, el cual es esencial para ellos.



% En Sol 0,0004%




% En los seres humanos 2×10-6%

41


Nombre Níquel

Número atómico 28

Valencia 2,3







2



Densidad (g/ml) 8,9



Descubridor Axel Cronstedt 1751

Níquel

Símbolo Ni, número atómico 28, metal duro, blanco plateado, dúctil y maleable. La masa atómica

del níquel presente en la naturaleza es 58.71.

El níquel tiene cinco isótopos naturales con masas atómicas de 58, 60, 61, 62, 64. También se han

identificado siete isótopos radiactivos, con números de masa de 56, 57, 59, 63, 65, 66 y 67.

La mayor parte del níquel comercial se emplea en el acero inoxidable y otras aleaciones resistentes

a la corrosión. También es importante en monedas como sustituto de la plata. El níquel finamente

dividido se emplea como catalizador de hidrogenación.

El níquel es un elemento bastante abundante, constituye cerca de 0.008% de la corteza terrestre y

0.01% de las rocas ígneas. En algunos tipos de meteoritos hay cantidades apreciables de níquel, y

se piensa que existen grandes cantidades en el núcleo terrestre. Dos minerales importantes son los

sulfuros de hierro y níquel, pentlandita y pirrotita (Ni, Fe)xSy; el mineral garnierita, (Ni,

Mg)SiO3.nH2O, también es importante en el comercio. El níquel se presenta en pequeñas

cantidades en plantas y animales. Está presente en pequeñas cantidades en el agua de mar, el

petróleo y en la mayor parte del carbón.

El níquel metálico es fuerte y duro (3.8 en la escala de Mohs), Cuando está finamente dividido, es

de color negro. La densidad del níquel es 8.90 veces la del agua a 20ºC (68ºF); se funde a 1455ºC

(2651ºF) y hierve a 2840ºC (5144ºF); es sólo moderadamente reactivo. Resiste la corrosión

alcalina y no se inflama en trozos grandes, pero los alambres muy finos pueden incendiarse. Está

por encima del hidrógeno en la serie electroquímica; se disuelve con lentitud en ácidos diluidos

liberando hidrógeno. En forma metálica es un agente reductor fuerte.

Elemento Niquel (Ni)

42

El níquel es dipositivo en sus compuestos, pero también puede existir en los estados de oxidación

0, 1+, 3+, 4+. Además de los compuestos simples o sales, el níquel forma una variedad de

compuestos de coordinación o complejos. La mayor parte de los compuestos de níquel son verdes

o azules a causa de la hidratación o de la unión de otros ligandos al metal. El ion níquel presente en

soluciones acuosas de compuestos simples es a su vez un complejo, el [Ni(H2O)6]2+

.

Efectos del Níquel sobre la salud

Los alimentos naturalmente contienen pequeñas cantidades de níquel. El chocolate y las grasas son

conocidos por contener altas cantidades. El níquel es tomado y este aumentará cuando la gente

come grandes cantidades de vegetales procedentes de suelos contaminados. Es conocido que las

plantas acumulan níquel y como resultado la toma de níquel de los vegetales será eminente. Los

fumadores tienen un alto grado de exposición al níquel a través de sus pulmones. Finalmente, el

níquel puede ser encontrado en detergentes. Los humanos pueden ser expuestos al níquel al

respirar el aire, beber agua, comer comida o fumar cigarrillos. El contacto de la piel con suelo

contaminado por níquel o agua puede también resultar en la exposición al níquel. En pequeñas

cantidades el níquel es esencial, pero cuando es tomado en muy altas cantidades este puede ser

peligroso para la salud humana.

La toma de altas cantidades de níquel tienen las siguientes consecuencias:

Elevadas probabilidades de desarrollar cáncer de pulmón, nariz, laringe y próstata.

Enfermedades y mareos después de la exposición al gas de níquel.

Embolia de pulmón.

Fallos respiratorios.

Defectos de nacimiento.

Asma y bronquitis crónica.

Reacciones alérgicas como son erupciones cutáneas, mayormente de las joyas.

Desordenes del corazón.

Efectos ambientales del Níquel

El níquel es liberado al aire por las plantas de energía y las incineradoras de basuras. Este se

depositará en el suelo o caerá después de reaccionar con las gotas de lluvia. Usualmente lleva un

largo periodo de tiempo para que el níquel sea eliminado del aire. El níquel puede también

terminar en la superficie del agua cuando es parte de las aguas residuales. La mayor parte de todos

los compuestos del níquel que son liberados al ambiente se absorberán por los sedimentos o

partículas del suelo y llegará a inmovilizarse. En suelos ácidos, el níquel se une para llegar a ser

más móvil y a menudo alcanza el agua subterránea.

No hay mucha más información disponible sobre los efectos del níquel sobre los organismos y los

humanos. Sabemos que altas concentraciones de níquel en suelos arenosos puede claramente dañar

a las plantas y altas concentraciones de níquel en aguas superficiales puede disminuir el rango de

crecimiento de las algas. Microorganismos pueden también sufrir una disminución del crecimiento

debido a la presencia de níquel, pero ellos usualmente desarrollan resistencia al níquel. Para los

animales el níquel, es un elemento esencial en pequeñas cantidades. Pero el níquel no es sólo

favorable como elemento esencial; puede ser también peligroso cuando se excede la máxima

cantidad tolerable. Esto puede causar varios tipos de cánceres en diferentes lugares de los cuerpos

43

de los animales, mayormente en aquellos que viven cerca de refinerías. No es conocido que el

níquel se acumule en plantas o animales. Como resultado el níquel no se biomagnifica en la cadena

alimentaria.



% En Sol 0,008%


% En la corteza terrestre 0,0089%




Nombre Cobre

Número atómico 29

Valencia 1,2






Configuración electrónica [Ar]3d10

4s1






Descubridor Los antiguos

Cobre

Elemento químico, de símbolo Cu, con número atómico 29; uno de los metales de transición e

importante metal no ferroso. Su utilidad se debe a la combinación de sus propiedades químicas,

físicas y mecánicas, así como a sus propiedades eléctricas y su abundancia. El cobre fue uno de

los primeros metales usados por los humanos.

La mayor parte del cobre del mundo se obtiene de los sulfuros minerales como la calcocita,

covelita, calcopirita, bornita y enargita. Los minerales oxidados son la cuprita, tenorita, malaquita,

Elemento Cobre (Cu)

44

azurita, crisocola y brocantita. El cobre natural, antes abundante en Estados Unidos, se extrae

ahora sólo en Michigan. El grado del mineral empleado en la producción de cobre ha ido

disminuyendo regularmente, conforme se han agotado los minerales más ricos y ha crecido la

demanda de cobre. Hay grandes cantidades de cobre en la Tierra para uso futuro si se utilizan los

minerales de los grados más bajos, y no hay probabilidad de que se agoten durante un largo

periodo.

El bajo potencial de ionización del electrón 4s1 da por resultado una remoción fácil del mismo

para obtener cobre(I), o ion cuproso, Cu+, y el cobre(II), o ion cúprico, Cu2+

, se forma sin

dificultad por remoción de un electrón de la capa 3d. Tiene dos isótopos naturales estables 63Cu y

65Cu. También se conocen nueve isótopos inestables (radiactivos). El cobre se caracteriza por su

baja actividad química. Se combina químicamente en alguno de sus posibles estados de valencia.

La valencia más común es la de 2+ (cúprico), pero 1+ (cuproso) es también frecuente; la valencia

3+ ocurre sólo en unos cuantos compuestos inestables.

El cobre no es magnético; o más exactamente, es un poco paramagnético. Su conductividad

térmica y eléctrica es muy alta. Es uno de los metales que puede tenerse en estado más puro, es

moderadamente duro, es tenaz en extremo y resistente al desgaste. La fuerza del cobre está

acompañada de una alta ductilidad. Las propiedades mecánicas y eléctricas de un metal dependen

en gran medida de las condiciones físicas, temperatura y tamaño de grano del metal.

De los cientos de compuestos de cobre, sólo unos cuantos son fabricados de manera industrial en

gran escala. El más importante es el sulfato de cobre(II) pentahidratado o azul de vitriolo, CuSO4 .

5H2O. Otros incluyen la mezcla de Burdeos; 3Cu(OH)2CuSO4; verde de París, un complejo de

metaarsenito y acetato de cobre; cianuro cuproso, CuCN; óxido cuproso, Cu2O; cloruro cúprico,

CuCL2; óxido cúprico, CuO; carbonato básico cúprico; naftenato de cobre, el agente más

ampliamente utilizado en la prevención de la putrefacción de la madera, telas, cuerdas y redes de

pesca. Las principales aplicaciones de los compuestos de cobre las encontramos en la agricultura,

en especial como fungicidas e insecticidas; como pigmentos; en soluciones galvanoplásticas; en

celdas primarias; como mordentes en teñido, y como catalizadores.

Efectos del Cobre sobre la salud

El Cobre es una substancia muy común que ocurre naturalmente y se extiende a través del

ambiente a través de fenómenos naturales, los humanos usan ampliamente el Cobre. Por ejemplo

este es aplicado en industrias y en agricultura. La producción de Cobre se ha incrementado en las

últimas décadas y debido a esto las cantidades de Cobre en el ambiente se ha expandido.

El Cobre puede ser encontrado en muchas clases de comidas, en el agua potable y en el aire.

Debido a que absorbemos una cantidad eminente de cobre cada día por la comida, bebiendo y

respirando. Las absorción del Cobre es necesaria, porque el Cobre es un elemento traza que es

esencial para la salud de los humanos. Aunque los humanos pueden manejar concentraciones de

Cobre proporcionalmente altas, mucho Cobre puede también causar problemas de salud.

La mayoría de los compuestos del Cobre se depositarán y se enlazarán tanto a los sedimentos del

agua como a las partículas del suelo. Compuestos solubles del Cobre forman la mayor amenaza

para la salud humana. Usualmente compuestos del Cobre solubles en agua ocurren en el ambiente

después de liberarse a través de aplicaciones en la agricultura.

45

Las concentraciones del Cobre en el aire son usualmente bastante bajas, así que la exposición al

Cobre por respiración es descartable. Pero gente que vive cerca de fundiciones que procesan el

mineral cobre en metal pueden experimentar esta clase de exposición. La gente que vive en casas

que todavía tiene tuberías de cobre está expuesta a más altos niveles de Cobre que la mayoría de la

gente, porque el Cobre es liberado en sus aguas a través de la corrosión de las tuberías.

La exposición profesional al Cobre puede ocurrir. En el Ambiente de trabajo el contacto con Cobre

puede llevar a coger gripe conocida como la fiebre del metal. Esta fiebre pasará después de dos

días y es causada por una sobre sensibilidad.

Exposiciones de largo periodo al cobre pueden irritar la nariz, la boca y los ojos y causar dolor de

cabeza, de estómago, mareos, vómitos y diarreas. Una toma grande de cobre puede causar daño al

hígado y los riñones e incluso la muerte. Si el Cobre es cancerígeno no ha sido determinado aún.

Efectos ambientales del Cobre

La producción mundial de Cobre está todavía creciendo. Esto básicamente significa que más y más

Cobre termina en el medioambiente. Los ríos están depositando barro en sus orillas que están

contaminados con Cobre, debido al vertido de aguas residuales contaminadas con Cobre.

El Cobre puede ser liberado en el medioambiente tanto por actividades humanas como por

procesos naturales. Ejemplo de fuentes naturales son las tormentas de polvo, descomposición de la

vegetación, incendios forestales y aerosoles marinos. Unos pocos de ejemplos de actividades

humanas que contribuyen a la liberación del Cobre han sido ya nombrados. Otros ejemplos son la

minería, la producción de metal, la producción de madera y la producción de fertilizantes

fosfatados.

El Cobre es a menudo encontrado cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y lugares

de residuos.

Cuando el Cobre termina en el suelo este es fuertemente atado a la materia orgánica y minerales.

Como resultado este no viaja muy lejos antes de ser liberado y es difícil que entre en el agua

subterránea. En el agua superficial el cobre puede viajar largas distancias, tanto suspendido sobre

las partículas de lodos como iones libres.

El Cobre puede interrumpir la actividad en el suelo, su influencia negativa en la actividad de

microorganismos y lombrices de tierra. La descomposición de la materia orgánica puede disminuir

debido a esto. Cuando los suelos de las granjas están contaminados con Cobre, los animales

pueden absorber concentraciones de Cobre que dañan su salud. Principalmente las ovejas sufren

un gran efecto por envenenamiento con Cobre, debido a que los efectos del Cobre se manifiestan a

bajas concentraciones.


% En el Universo de 6×10-6%

% En Sol 0,00007%





46


Nombre Zinc

Número atómico 30

Valencia 2






Configuración electrónica [Ar]3d10

4s2

Primer potencial

de ionización (eV) 9,42




Punto de fusión (ºC) 419,5

Descubridor Andreas Marggraf

en 1746

Zinc

Elemento químico de símbolo Zn, número atómico 30 y peso atómico 65.37. Es un metal

maleable, dúctil y de color gris. Se conocen 15 isótopos, cinco de los cuales son estables y tienen

masas atómicas de 64, 66, 67, 68 y 70. Cerca de la mitad del zinc común se encuentra como

isótopo de masa atómica 64.

Los usos más importantes del zinc los constituyen las aleaciones y el recubrimiento protector de

otros metales. El hierro o el acero recubiertos con zinc se denominan galvanizados, y esto puede

hacerse por inmersión del artículo en zinc fundido (proceso de hot-dip), depositando zinc

electrolíticamente sobre el artículo como un baño chapeado (electro galvanizado), exponiendo el

artículo a zinc en polvo cerca de su punto de fusión (sherardizing) o rociándolo con zinc fundido

(metalizado).

El zinc es uno de los elementos menos comunes; se estima que forma parte de la corteza terrestre

en un 0.0005-0.02%. Ocupa el lugar 25 en orden de abundancia entre los elementos. Su principal

mineral es la blenda, marmatita o esfalerita de zinc, ZnS. Es un elemento esencial para el El zinc

puro y recientemente pulido es de color blanco azuloso, lustroso y moderadamente duro (2.5 en la

Elemento Zinc (Zn)

47

escala de Mohs). El aire húmedo provoca su empañamiento superficial, haciendo que tenga color

gris. El zinc puro es dúctil y maleable pudiéndose enrollar y tensar, pero cantidades pequeñas de

otros metales como contaminantes pueden volverlo quebradizo. Se funde a 420ºC (788ºF) y hierve

a 907ºC (1665ºF). El zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del calor,

tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata. A 0.91ºK es un superconductor eléctrico. El zinc

puro no es ferromagnético.

Es un metal químicamente activo. Puede encenderse con alguna dificultad produciendo una flama

azul verdosa en el aire y liberando óxido de zinc en forma de humo. El zinc metálico en soluciones

ácidas reacciona liberando hidrógeno para formar iones zinc, Zn2+

. Se disuelve también en

soluciones fuertemente alcalinas para formar iones dinegativos de tetrahidroxozincatos,

Zn(OH)2-4, escrito algunas veces como ZnO2-2.en las fórmulas de los zincatos.

El zinc es siempre divalente en sus compuestos, excepto algunos cuando se une a otros metales,

que se denominan aleaciones de zinc. Forma también muchos compuestos de coordinación. En la

mayor parte de ellos la unidad estructural fundamental es un ion central de zinc, rodeado por cuatro

grupos coordinados dispuestos espacialmente en las esquinas de un tetraedro regular.

Efectos del Zinc sobre la salud

El Zinc es una substancia muy común en la naturaleza. Muchos alimentos contienen ciertas

concentraciones de Zinc. El agua potable también contiene cierta cantidad de Zinc. La cual puede

ser mayor cuando es almacenada en tanques de metal. Las fuentes industriales o los

emplazamientos para residuos tóxicos pueden ser la causa del Zinc en el agua potable llegando a

niveles que causan problemas.

El Zinc es un elemento traza que es esencial para la salud humana. Cuando la gente absorbe muy

poco Zinc estos pueden experimentar una pérdida del apetito, disminución de la sensibilidad, el

sabor y el olor. Pequeñas llagas, y erupciones cutáneas. La acumulación del Zinc puede incluso

producir defectos de nacimiento.

Incluso los humanos pueden manejar proporcionalmente largas cantidades de Zinc, demasiada

cantidad de Zinc puede también causar problemas de salud eminentes, como es úlcera de

estómago, irritación de la piel, vómitos, náuseas y anemia. Niveles alto de Zinc pueden dañar el

páncreas y disturbar el metabolismo de las proteínas, y causar arterioesclerosis. Exposiciones al

clorato de Zinc intensivas pueden causar desordenes respiratorios.

En el Ambiente de trabajo el contacto con Zinc puede causar la gripe conocida como la fiebre del

metal. Esta pasará después de dos días y es causada por una sobre sensibilidad. El Zinc puede

dañar a los niños que no han nacido y a los recién nacidos. Cuando sus madres han absorbido

grandes concentraciones de Zinc los niños pueden ser expuestos a éste a través de la sangre o la

leche de sus madres.

Efectos ambientales del Zinc

El Zinc ocurre de forma natural en el aire, agua y suelo, pero las concentraciones están

aumentando por causas no naturales, debido a la adición de Zinc a través de las actividades

humanas. La mayoría del Zinc es adicionado durante actividades industriales, como es la minería,

la combustión de carbón y residuos y el procesado del acero. La producción mundial de Zinc está

todavía creciendo. Esto significa básicamente que más y más Zinc termina en el ambiente.

48

El agua es contaminada con Zinc, debido a la presencia de grandes cantidades de Zinc en las aguas

residuales de plantas industriales. Estas aguas residuales no son depuradas satisfactoriamente. Una

de las consecuencias es que los ríos están depositando fango contaminado con Zinc en sus orillas.

El zinc puede también incrementar la acidez de las aguas.

Algunos peces pueden acumular Zinc en sus cuerpos, cuando viven en cursos de aguas

contaminadas con Zinc, cuando el Zinc entra en los cuerpos de estos peces este es capaz de

biomagnificarse en la cadena alimentaria.

Grandes cantidades de Zinc pueden ser encontradas en los suelos. Cuando los suelos son granjas y

están contaminados con Zinc, los animales absorben concentraciones que son dañinas para su

salud. El Zinc soluble en agua que está localizado en el suelo puede contaminar el agua

subterránea.

El Zinc no sólo puede ser una amenaza para el ganado, pero también para las plantas. Las plantas a

menudo tienen una toma de Zinc que sus sistemas no puede manejar, debido a la acumulación de

Zinc en el suelo. En suelos ricos en Zinc sólo un número limitado de plantas tiene la capacidad de

sobrevivir. Esta es la razón por la cual no hay mucha diversidad de plantas cerca de fábricas de

Zinc. Debido a que los efectos del Zinc sobre, las plantas es una amenaza sería para la producción

de las granjas. A pesar de esto estiércol que contiene zinc es todavía aplicado.

Finalmente, el Zinc puede interrumpir la actividad en los suelos, con influencias negativas en la

actividad de microorganismos y lombrices. La descomposición de la materia orgánica

posiblemente sea más lenta debido a esto.



% En el sol 0,0002%



% en los océanos 5×10-7%

% En los seres humanos 0,0033%

49

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la primera serie de los metales de

transición en el universo

elemento % de

abundancia

Sc 0,000003

Ti 0,003

V 0,0001

Cr 0,0015

Mn 0,0008

Fe 0,11

Co 0,0003

Ni 0,006

Cu 0,000006

Zn 0,00003

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

% de abundancia

% de abundancia

50


transición en el sol

elemento % de

abundancia

Sc 0,000004

Ti 0,0004

V 0,00004

Cr 0,002

Mn 0,001

Fe 0,1

Co 0,0004

Ni 0,008

Cu 0,00007

Zn 0,0002

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12


% de abundancia

% de abundancia

51


transición en los meteoritos

elemento % de

abundancia

Sc 0,00064

Ti 0,054

V 0,0061

Cr 0,3

Mn 0,27

Fe 22

Co 0,059

Ni 1,3

Cu 0,011

Zn 0,018

0

5

10

15

20

25


% de abundancia

% de abundancia

52


transición en la corteza terrestre

elemento % de

abundancia

Sc 0,0026

Ti 0,66

V 0,019

Cr 0,014

Mn 0,11

Fe 6,3

Co 0,003

Ni 0,0089

Cu 0,0068

Zn 0,0078

0

1

2

3

4

5

6

7


% de abundancia

% de abundancia

53


transición en los océanos

elemento % de

abundancia

Sc 1,5E-10

Ti 0,0000001

V 0,00000015

Cr 0,00000006

Mn 0,0000002

Fe 0,0000003

Co 0,000000008

Ni 0,0000002

Cu 0,0000003

Zn 0,0000005

0

0,0000001

0,0000002

0,0000003

0,0000004

0,0000005

0,0000006


% de abundancia

% de abundancia

54


transición en los seres humanos

elemento % de

abundancia

Sc 0

Ti 0

V 0,000003

Cr 0,000003

Mn 0,00002

Fe 0,006

Co 0,000002

Ni 0,00001

Cu 0,0001

Zn 0,0033

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007


% de abundancia

% de abundancia

55

Elementos de la segunda serie


56


Nombre Itrio

Número atómico 39

Valencia 3






Configuración electrónica [Kr]4d15s

2

Primer potencial de ionización

(eV) 6,62





Descubridor Johann Gadolin en

1794

Itrio

Símbolo 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.

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

Elemento Itrio (Y)

57

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 partículas del suelo. En animales

acuáticos el Itrio causa daño en las células de membranas, lo cual tiene bastantes influencias

negativas en la reproducción y las funciones del sistema nervioso.

La abundancia del elemento en diferentes ambientes.

% En el universo 7×10-7%

% En el sol 1×10-6%



% En los océanos 1.3×10-9%

% En los seres humanos N / A


Nombre Zirconio

Número atómico 40

Valencia 2,3,4







2

Primer potencial


Elemento Circonio (Zr)

58





Descubridor Martin 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, baddeleyita,

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.

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

del flash fotográfico.

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 cualquiera 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.

El zirconio tiene una covalencia normal de 4, y exhibe casi siempre covalencias coordinadas de 5,

6, 7 y 8. El zirconio posee un estado de oxidación 4 en casi todos sus compuestos. Se han

preparado halogenuros en que el estado de oxidación es 2 y 3; mientras que el zirconio a menudo

forma parte de complejos aniónicos o catiónicos, no hay evidencia definitiva del ion zirconio

momovalente en algunos de sus compuestos. Las pruebas de manejo del zirconio realizadas

muestran que no tiene toxicidad. Generalmente no produce consecuencias el contacto con sus

compuestos, aunque algunas personas son alérgicas a ellos. Esa alergia se manifiesta por la

aparición de granulomas no malignos. La inhalación de aspersores que contienen ciertos

compuestos y polvos metálicos de zirconio tiene efectos inflamatorios.

59

Efectos del Zirconio sobre la salud

El zirconio y sus sales generalmente tienen baja toxicidad sistémica.

El zirconio 95 es uno de los radionucleidos implicados en las pruebas atmosféricas de armas

nucleares. Está entre los radionucleidos que han producido y continuarán produciendo elevación

de los riesgos de cáncer durante las décadas y siglos venideros.

Efectos ambientales del Zirconio

Es improbable que el zirconio presente un peligro para el medio ambiente.

La abundancia del elemento en diferentes ambientes

% En el Universo 5×10-6%

% En Sol 4×10-6%



% En los océanos 2.6×10-9%

% En los seres humanos 5×10-6%


Nombre Niobio

Número atómico 41

Valencia 2,3,4,5







1



Densidad (g/ml) 8,4



Descubridor Charles Hatchett 1801

Elemento Niobio (Nb)

60

Niobio

Símbolo Nb, número atómico 41 y peso atómico 92.906. En Estados Unidos este elemento se

llamó originalmente columbio. La industria metalúrgica y los metalurgistas aún utilizan este

nombre antiguo. La mayor parte del niobio se usa en aceros inoxidables especiales, en aleaciones

de alta temperatura y en aleaciones superconductoras como Nb3Sn. El niobio también se utiliza en

pilas nucleares.

Es muy inerte a todos los ácidos, menos el fluorhídrico, supuestamente por tener una película de

óxido sobre la superficie. El niobio metálico se oxida lentamente en solución alcalina. Reacciona

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

oxidación V, con nitrógeno para formar NbN y con carbono para formar NbC, así como con otros

elementos como arsénico, antimonio, teluro y selenio.

El óxido Nb2O5, que se funde a 1520º (2768ºF), se disuelve en álcali fundido para formar un

niobato complejo soluble, Nb6O198-. Los niobatos normales, entre ellos el NbO43-

, son insolubles.

El óxido se disuelve en ácido fluorhídrico para producir especies iónicas como NbOF52-

y

NbOF63-

, según la concentración de los iones fluoruro e hidrógeno. El complejo fluorado mayor

que puede existir en solución es NbF6-

.

Efectos del Niobio sobre la salud

El niobio, cuando es inhalado, es retenido principalmente en los pulmones, y secundariamente en

los huesos. Interfiere con el calcio como activador del sistema enzimático. En los animales de

laboratorio, la inhalación de nitruro o pentóxido de niobio resulta en cicatrizaciones de los

pulmones a niveles de exposición superiores a los 40 mg/m3.

Efectos ambientales del Niobio

No se han documentado efectos ambientales negativos.


% En el Universo 2×10-7

%

% En Sol 4×10-7

%

% En los meteoritos 0.000019%


% En los océanos 1×10-10

%



Nombre Molibdeno

Número atómico 42

Elemento Molibdeno (Mo)

61

Valencia 2,3,4,5,6







1

Primer potencial de ionización

(eV) 7,24





Descubridor Carl Wilhelm Scheele en 1778

Molibdeno

Elemento químico, símbolo Mo, con número atómico 42 y peso atómico 95.94; es uno de los

elementos de transición. Metal gris plateado con una densidad de 10.2 g/cm3 (5907 oz/in3), se

funde a 2610ºC (4730ºF).

El molibdeno se encuentra en muchas partes del mundo, pero pocos depósitos son lo

suficientemente ricos para garantizar la recuperación de los costos. La mayor parte del molibdeno

proviene de minas donde su recuperación es el objetivo primario de la operación. El restante se

obtiene como un subproducto de ciertas operaciones del beneficio del cobre.

El molibdeno forma compuestos en los cuales presenta estados de oxidación, 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+.

No se ha observado como catión ionizable, pero se conocen especies catiónicas como el

molibdenilo. La química del molibdeno es extremadamente compleja y, con excepción de los

halogenuros y calcogenuros, son muy pocos los compuestos simples conocidos.

El dióxido y el trióxido de molibdeno son los óxidos más comunes y estables; otros óxidos

descritos son metaestables y, en lo esencial, son especies de laboratorio.

El ácido molíbdico, H2MoO4 (o MoO3.H2O), forma una serie estable de sales normales, del tipo

M22+

MoO4, M2+

MoO4 y M23+

(MoO4)3. Se pueden formar molibdatos poliméricos o

isopolimolibdatos por la acidificación de una solución de molibdato o, en algunos casos, al

calentar los molibdatos normales. El peróxido de hidrógeno reacciona con varios molibdatos para

formar una serie de compuestos peroxianiónicos. Otro grupo de compuestos del molibdeno son los

heteropolielectrólitos, con mucho una familia fundamental de sales y ácidos libres: cada miembro

contiene un anión complejo y de alto peso molecular. El molibdeno también forma halogenuros y

oxihalogenuros, que representan un intervalo amplio en estabilidad y una serie de compuestos

homólogos con S, Se y Te, semejantes a los óxidos.

62

Efectos del Molibdeno sobre la salud

Basado en experimentación animal, el molibdeno y sus compuestos son altamente tóxicos. Se ha

informado de alguna evidencia de disfunción hepática con hiperbilirubinemia en trabajadores

crónicamente expuestos a una planta soviética de molibdeno y cobre. Además, se han encontrado

signos de gota en trabajadores de fábricas y entre los habitantes de zonas de Armenia ricas en

molibdeno. Las características principales fueron dolores de la articulación de las rodillas, manos,

pies, deformidades en las articulaciones, eritemas, y edema de las zonas de articulación.

Efectos ambientales del Molibdeno

No se han documentado efectos negativos del molibdeno sobre el medio ambiente.



%

% En Sol 9×10-7

%




%



Nombre Tecnecio

Número atómico 43

Valencia 7

Estado de oxidación -



Radio iónico (Å) -



2


Masa atómica (g/mol) 97


Punto de ebullición (ºC) -


Elemento Tecnecio (Tc)

63

Descubridor Carlo Perrier en 1937

Tecnecio

Elemento químico de símbolo Tc y número atómico 43. Fue el primer elemento obtenido de

manera artificial en un ciclotrón. También se obtiene como el principal constituyente de los

productos de fisión en un reactor nuclear o, en forma alterna, por la acción de neutrones sobre el

98Mo. El isótopo 99Tc es el más útil en la investigación química por su larga vida media: 2 x 105

años. La química del tecnecio se parece mucho a la del renio, y se han preparado algunos

compuestos en muchos casos.

Efectos del Tecnecio sobre la salud

Se ha informado de que los acero no aleado, bajos en carbono, pueden estar protegidos

efectivamente por una cantidad tan pequeña como 55 ppm de KTcO4 en agua destilada aireada a

temperaturas de hasta 250oC. Esta protección contra la corrosión está limitada a los sistemas

cerrados, ya que el tecnecio es radioactivo y debe estar confinado. El tecnecio 98 tiene una

actividad específica de 6.2 x 108 Bq/g. Una actividad de este nivel no se puede permitir que se

extienda. El tecnecio 99 es un peligroso contaminante y debe ser manejado en una caja de guantes.

Efectos ambientales del Tecnecio

No se han documentado efectos ambientales negativos del tecnecio.


% en el universo N/A

% en el sol 0%

% en los meteoritos 0%

% en la corteza terrestre 0%

% en los océanos 0%

% en los humanos 0%


Nombre Rutenio

Número atómico 44

Valencia 2,3,4,6,8



Elemento Rutenio (Ru)

64





1






Descubridor Karl Klaus en 1844

Rutenio

Elemento químico de símbolo Ru, número atómico 44 y peso atómico 101.07. El rutenio es un

metal duro, blanco, manejable sólo a altas temperaturas y con dificultad.

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

oxidación y reformación. Los usos del rutenio metálico puro son mínimos. Es un endurecedor

eficaz para el platino y el paladio. Sus aleaciones con grandes porcentajes (30-70%) de rutenio y

con otros metales preciosos han sido utilizadas para contactos eléctricos y en aplicaciones donde

se requiere resistencia al agua y a la corrosión extrema como en estilográficas y pivotes de

instrumentos.

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). El rutenato

de potasio, KRuO2.H2O, es soluble en agua y se utiliza en la purificación del rutenio. El tricloruro

de rutenio, RuCl3, es soluble en agua pero se descompone en agua caliente; el tetróxido de rutenio

es muy volátil y venenoso.

Efectos del Rutenio sobre la salud

Los compuestos del rutenio se encuentran muy raramente. Todos los compuestos del rutenio deben

ser considerados como altamente tóxicos y como carcinógenos. Los compuestos del rutenio

manchan mucho la piel. Parece que el rutenio ingerido es retenido fuertemente en los huesos. El

óxido de rutenio, RuO4, es altamente tóxico y volátil, y debe ser evitado.

El rutenio 106 es uno de los radionucleidos implicados en las pruebas atmosféricas de armas

nucleares, que empezó en 1945, con una prueba estadounidense, y terminó en 1980 con una prueba

china. Está entre los radionucleidos de larga vida que han producido y continuarán produciendo

aumentos de riesgo de cáncer durante las décadas y siglos venideros.

Efectos ambientales del Rutenio

No se han documentado efectos negativos del rutenio sobre el medio ambiente.

65



%

% En Sol 5×10-7

%


% De la corteza terrestre 9.9×10-8

%


%



Nombre Rodio

Número atómico 45

Valencia 2,3,4,6







1






Descubridor William Wollaston en 1803

Rodio

Elemento químico, de símbolo Rh, de número atómico 45 y peso atómico 102.905. El rodio es un

metal blanco, duro, considerablemente menos dúctil que el platino o el paladio, pero mucho más

dúctil que cualquier otro metal de este grupo.

Se usa principalmente como un elemento de aleación para el platino. Es un excelente catalizador

para la hidrogenación y es activo en la reformación catalítica de hidrocarburos. El rodio se emplea

también en aplicaciones para contactos eléctricos. Es galvanizado fácilmente para formar

superficies duras, resistentes al desgaste y de brillo permanente, utilizadas tanto en contactos

eléctricos estacionarios como corredizos, en espejos y reflectores, y como acabado en joyería. El

rodio es resistente a la mayor parte de los ácidos comunes, incluida el agua regia, aun a

Elemento Rodio (Rh)

66

temperaturas moderadas. Lo atacan el ácido sulfúrico caliente, el ácido bromhídrico caliente, el

hipoclorito de sodio y los halógenos libres a 200-600ºc (390-1110ºF).

El tricloruro de rodio, RhCl3, es un compuesto rojo insoluble en agua. El trihidróxido de rodio es

soluble en algunos ácidos y puede servir para producir sales de rodio. El sulfato de rodio, Rh2

(SO4)3. XH2O, es rojo o amarillo y soluble en agua.

Efectos del Rodio sobre la salud

Los compuestos del rodio se encuentran muy raramente. Todos los compuestos del rodio deben ser

considerados como altamente tóxicos y carcinógenos. Los compuestos del rodio manchan la piel

fuertemente.

Inflamable. Posible explosión del polvo si se encuentra en forma de polvo o granular, mezclado

con agua. Reacciona con difluoruro de oxígeno provocando peligro de fuego.

Vías de exposición: La sustancia puede ser absorbida por el cuerpo por inhalación de su aerosol.

Riesgo de inhalación: La evaporación a 20°C es insignificante; sin embargo cuando se dispersa se

puede alcanzar rápidamente una concentración peligrosa de partículas en el aire.

Los efectos sobre la salud de la exposición a esta sustancia no han sido investigados. No se dispone

de datos suficientes acerca del efecto de esta sustancia en la salud humana, por lo tanto se debe

tener la máxima precaución.

Efectos ambientales del Rodio

No verter el material al medio ambiente sin los adecuados permisos gubernamentales.



% En Sol 2×10-7%


% De la corteza terrestre 7×10-8%

% En los océanos N / A



Nombre Paladio

Número atómico 46

Valencia 2,4




Elemento Paladio (Pd)

67



Configuración electrónica [Kr]4d10

5s0






Descubridor William Wollaston en 1803

Paladio

Elemento químico, símbolo Pd, número atómico 46 y peso atómico 106.4. Es un metal blanco y

muy dúctil semejante al platino, al que sigue en abundancia e importancia.

El paladio soportado sobre carbono o alúmina se emplea como catalizador en ciertos procesos

químicos en que intervienen reacciones de hidrogenación en fase líquida y gaseosa.

Quizá el uso más frecuente del paladio puro corresponda a los contactos eléctricos para bajo

voltaje. El paladio sobresale por el número de metales con que forma aleaciones y generalmente

produce soluciones sólidas dúctiles.

El paladio es blando y dúctil y puede fabricarse como alambres finos y placas delgadas. Calentado

a temperaturas superiores a 80ºC (1472ºF), se forma un óxido opaco, PdO, ligero y adherente, que

no tiende a descarapelarse ni a desprenderse.

Por encima de los 800ºC (1472ºF), el óxido se disocia y se obtiene el metal brillante si se enfría

rápidamente a la temperatura ambiente. El hidrógeno es absorbido fácilmente por el paladio y se

difunde a una velocidad relativamente rápida cuando se calienta. Esta propiedad se aprovecha en

los purificadores de hidrógeno, que dejan pasar este gas, pero no otros. En atmósferas ordinarias, el

paladio es resistente al deslustre, más pierde esta cualidad en atmósferas contaminadas con azufre.

A la temperatura ambiente, es resistente a los ácidos fluorhídrico, fosfórico, perclórico, acético,

clorhídrico, y a los ácidos sulfúricos como gases, pero puede ser atacado por algunos de ellos a

100ºC (212ºF).

Los cloruros de paladio y los compuestos relacionados con él son los más importantes. El cloruro

de paladio, PdCl2, se emplea en electrodeposición, y los cloruros afines se utilizan en el ciclo de

refinado y como fuentes de paladio-esponja puro, en procesos de descomposición térmica. El

monóxido de paladio, PdO, y el dihidróxido, Pd(OH)2, se emplean como fuentes de catalizadores

de paladio. El tetranitropaladato de sodio, Na2Pd(NO2)4, y otras sales complejas se utilizan como

bases en galvanoplastia.

Efectos del Paladio sobre la salud

Puede provocar irritación de la piel, los ojos o el tracto respiratorio. Puede causar hipersensibilidad

de la piel.

El líquido puede provocar quemaduras en la piel y ojos. Si ingerido, no provocar el vómito, si está

consciente darle agua, leche... En caso de contacto, enjuagar los ojos o la piel con abundante agua.

68

Los compuestos del paladio se encuentran muy raramente. Todos los compuestos del paladio

deben ser considerados como altamente tóxicos y carcinógenos. El cloruro de paladio es tóxico, y

dañino si es ingerido, inhalado o absorbido a través de la piel. Provoca daños en la médula, hígado

y riñones en los animales de laboratorio. Irritante. Sin embargo el cloruro de paladio fue

inicialmente prescrito como tratamiento para la tuberculosis en la dosis de 0,065 g por día

(aproximadamente 1 mg/k) sin demasiados efectos secundarios negativos.

Efectos ambientales del Paladio

No verter el material al medio ambiente sin los adecuados permisos gubernamentales.



%

% En Sol 3×10-7

%



%




Nombre Plata

Número atómico 47

Valencia 1



Radio iónico (nm) 0,126

Radio atómico (nm) 0,144

Configuración electrónica [ Kr ] 4d10

5s1

Primer potencial de ionización (kj/mol) 758

Segundo potencial de ionización (kj/mol) 2061

Potencial estándar 0,779 V (Ag+ / Ag)

Masa atómica (g/mol) 107,87 g.mol -1

Densidad (g/cm3 a 20

oC) 10,5

Punto de ebullición (ºC) 2212 °C

Elemento Plata (Ag)

69

Punto de fusión (ºC) 962 °C


Plata

Elemento químico, símbolo Ag, número atómico 47 y masa atómica 107.870. Es un metal lustroso

de color blanco-grisáceo. Desde el punto de vista químico, es uno de los metales pesados y nobles;

desde el punto de vista comercial, es un metal precioso. Hay 25 isótopos de la plata. Sus masas

atómicas fluctúan entre 102 y 117.

En la mayor parte de sus aplicaciones, la plata se alea con uno o más metales. La plata, que posee

las más altas conductividades térmica y eléctrica de todos los metales, se utiliza en puntos de

contacto eléctricos y electrónicos. También se emplea mucho en joyería y piezas diversas. Entre

las aleaciones en que es un componente están las amalgamas dentales y metales para cojinetes y

pistones de motores. La plata es un elemento bastante escaso. Algunas veces se encuentra en la

naturaleza como elemento libre (plata nativa) o mezclada con otros metales. Sin embargo, la

mayor parte de las veces se encuentra en minerales que contienen compuestos de plata. Los

principales minerales de plata son la argentita, la cerargirita o cuerno de plata y varios minerales en

los cuales el sulfuro de plata está combinado con los sulfuros de otros metales. Aproximadamente

tres cuartas partes de la plata producida son un subproducto de la extracción de otros minerales,

sobre todo de cobre y de plomo.

La plata pura es un metal moderadamente suave (2.5-3 en la escala de dureza de Mohs), de color

blanco, un poco más duro que el oro. Cuando se pule adquiere un lustre brillante y refleja el 95%

de la luz que incide sobre ella. Su densidad es 10.5 veces la del agua. La calidad de la plata, su

pureza, se expresa como partes de plata pura por cada 1000 partes del metal total. La plata

comercial tiene una pureza del 999 (ley 0.999).

Aunque la plata es el metal noble más activo químicamente, no es muy activa comparada con la

mayor parte de los otros metales. No se oxida fácilmente (como el hierro), pero reacciona con el

azufre o el sulfuro de hidrógeno para formar la conocida plata deslustrada. El galvanizado de la

plata con rodio puede prevenir esta decoloración. La plata no reacciona con ácidos diluidos no

oxidantes (ácidos clorhídrico o sulfúrico) ni con bases fuertes (hidróxido de sodio). Sin embargo,

los ácidos oxidantes (ácido nítrico o ácido sulfúrico concentrado) la disuelven al reaccionar para

formar el ion positivo de la plata, Ag+. Este ion, que está presente en todas las soluciones simples

de compuestos de plata solubles, se reduce fácilmente a metal libre, como sucede en la deposición

de espejos de plata por agentes reductores orgánicos. La plata casi siempre es monovalente en sus

compuestos, pero se conocen óxidos, fluoruro y sulfuro divalentes. Algunos compuesto de

coordinación de la plata contienen plata divalente y trivalente. Aunque la plata no se oxida cuando

se calienta, puede ser oxidada química o electrolíticamente para formar óxido o peróxido de plata,

un agente oxidante poderoso. Por esta actividad, se utiliza mucho como catalizador oxidante en la

producción de ciertos materiales orgánicos.

70

Efectos de la Plata sobre la salud

Las sales solubles de plata, especialmente el nitrato de plata (AgNO3), son letales en

concentraciones de hasta 2 g. Los compuestos de plata pueden ser absorbidos lentamente por los

tejidos corporales, con la consecuente pigmentación azulada o negruzca de la piel (argiria).

Contacto con los ojos: Puede causar graves daños en la córnea si el líquido se pone en contacto con

los ojos. Contacto con la piel: Puede causar irritación de la piel. Contacto repetido y prolongado

con le piel puede causar dermatitis alérgica. Peligros de la inhalación: Exposición a altas

concentraciones del vapor puede causar mareos, dificultades para respirar, dolores de cabeza o

irritación respiratoria. Concentraciones extremadamente altas pueden causar somnolencia,

espasmos, confusión, inconsciencia, coma o muerte.

El líquido o el vapor pueden irritar la piel, los ojos, la garganta o los pulmones. El mal uso

intencionado consistente en la concentración deliberada de este producto e inhalación de su

contenido puede ser dañino o mortal.

Peligros de la ingestión: Moderadamente tóxico. Puede causar molestias estomacales, náuseas,

vómitos, diarrea y narcosis. Si el material se traga y es aspirado en los pulmones o si se produce el

vómito, puede causar neumonitis química, que puede ser mortal.

La sobre-exposición crónica a un componente o varios componentes de la plata tiene los

siguientes efectos en los animales de laboratorio:

Daños renales.

Daños oculares.

Daños pulmonares.

Daños hepáticos.

Anemia.

Daños cerebrales.

La sobre-exposición crónica a un componente o varios componentes de la plata se supone que

tiene los siguientes efectos en los humanos:

Anormalidades cardiacas

Se ha informado de la relación entre sobre-exposiciones repetidas y prolongadas a disolventes y

daños cerebrales y del sistema nervioso permanentes.

La respiración repetida o el contacto con la piel de la metil-etil-cetona puede aumentar la potencia

de las neurotoxinas tales como el hexano si la exposición tiene lugar al mismo tiempo.



% En el sol 1×10-7%


% en la corteza terrestre 7.9×10-6%


71

% Ens seres humanos N / A


Nombre Cadmio

Número atómico 48

Valencia 2






Configuración electrónica [Kr]4d10

5s2






Descubridor Fredrich Stromeyer en 1817

Cadmio

Elemento químico relativamente raro, símbolo Cd, número atómico 48; tiene relación estrecha con

el zinc, con el que se encuentra asociado en la naturaleza. Es un metal dúctil, de color blanco

argentino con un ligero matiz azulado. Es más blando y maleable que el zinc, pero poco más duro

que el estaño. Peso atómico de 112.40 y densidad relativa de 8.65 a 20ºC (68ºF). Su punto de

fusión de 320.9ºC (610ºF) y de ebullición de 765ºC (1410ºF) son inferiores a los del zinc. Hay

ocho isótopos estables en la naturaleza y se han descrito once radioisótopos inestables de tipo

artificial. El cadmio es miembro del grupo IIb (zinc, cadmio y mercurio) en la tabla periódica, y

presenta propiedades químicas intermedias entre las del zinc metálico en soluciones ácidas de

sulfato. El cadmio es divalente en todos sus compuestos estables y su ion es incoloro.

El cadmio no se encuentra en estado libre en la naturaleza, y la greenockita (sulfuro de cadmio),

único mineral de cadmio, no es una fuente comercial de metal. Casi todo el que se produce es

obtenido como subproducto de la fundición y refinamiento de los minerales de zinc, los cuales por

lo general contienen de 0.2 a 0.4%. Estados Unidos, Canadá, México, Australia, Bélgica,

Luxemburgo y República de Corea son fuentes importantes, aunque no todos son productores.

Elemento Cadmio (Cd)

72

En el pasado, un uso comercial importante del cadmio fue como cubierta electro depositado sobre

hierro o acero para protegerlos contra la corrosión. La segunda aplicación es en baterías de

níquel-cadmio y la tercera como reactivo químico y pigmento. Se recurre a cantidades apreciables

en aleaciones de bajo punto de fusión semejantes a las del metal de Wood, en rociadoras

automáticas contra el fuego y en cantidad menor, en aleaciones de latón (laton), soldaduras y

cojinetes. Los compuestos de cadmio se emplean como estabilizadores de plásticos y en la

producción de cadmio fosforado. Por su gran capacidad de absorber neutrones, en especial el

isótopo 113, se usa en barras de control y recubrimiento de reactores nucleares.

Efectos del Cadmio sobre la salud

El Cadmio puede ser encontrado mayoritariamente en la corteza terrestre. Este siempre ocurre en

combinación con el Zinc. El Cadmio también consiste en las industrias como inevitable

subproducto del Zinc, plomo y cobre extracciones. Después de ser aplicado este entra en el

ambiente mayormente a través del suelo, porque es encontrado en estiércoles y pesticidas.

La toma por los humanos de Cadmio tiene lugar mayormente a través de la comida. Los alimentos

que son ricos en Cadmio pueden en gran medida incrementar la concentración de Cadmio en los

humanos. Ejemplos son patés, champiñones, mariscos, mejillones, cacao y algas secas.

Una exposición a niveles significativamente altas ocurren cuando la gente fuma. El humo del

tabaco transporta el Cadmio a los pulmones. La sangre transportará el Cadmio al resto del cuerpo

donde puede incrementar los efectos por potenciación del Cadmio que está ya presente por comer

comida rico en Cadmio. Otra alta exposición puede ocurrir con gente que vive cerca de los

vertederos de residuos peligrosos o fábricas que liberan Cadmio en el aire y gente que trabaja en

las industrias de refinerías del metal. Cuando la gente respira el Cadmio este puede dañar

severamente los pulmones. Esto puede incluso causar la muerte. El Cadmio primero es

transportado hacia el hígado por la sangre. Allí es unido a proteínas para formar complejos que son

transportados hacia los riñones. El Cadmio se acumula en los riñones, donde causa un daño en el

mecanismo de filtración. Esto causa la excreción de proteínas esenciales y azúcares del cuerpo y el

consecuente daño de los riñones. Lleva bastante tiempo antes de que el Cadmio que ha sido

acumulado en los riñones sea excretado del cuerpo humano.

Otros efectos sobre la salud que pueden ser causados por el Cadmio son:

Diarreas, dolor de estómago y vómitos severos

Fractura de huesos

Fallos en la reproducción y posibilidad incluso de infertilidad

Daño al sistema nervioso central

Daño al sistema inmune

Desordenes psicológicos

Posible daño en el ADN o desarrollo de cáncer.

Efectos ambientales del Cadmio

De forma natural grandes cantidades de Cadmio son liberadas al ambiente, sobre 25.000 toneladas

al año. La mitad de este Cadmio es liberado en los ríos a través de la descomposición de rocas y

73

algún Cadmio es liberado al aire a través de fuegos forestales y volcanes. El resto del Cadmio es

liberado por las actividades humanas, como es la manufacturación.

Las aguas residuales con Cadmio procedentes de las industrias mayoritariamente terminan en

suelos. Las causas de estas corrientes de residuos son por ejemplo la producción de Zinc, minerales

de fosfato y las bioindustrias del estiércol. El Cadmio de las corrientes residuales pueden también

entrar en el aire a través de la quema de residuos urbanos y de la quema de combustibles fósiles.

Debido a las regulaciones sólo una pequeña cantidad de Cadmio entra ahora en el agua a través del

vertido de aguas residuales de casas o industrias. Otra fuente importante de emisión de Cadmio es

la producción de fertilizantes fosfatados artificiales. Parte del Cadmio terminará en el suelo

después de que el fertilizante es aplicado en las granjas y el resto del Cadmio terminará en las

aguas superficiales cuando los residuos del fertilizante es vertido por las compañías productoras.

El Cadmio puede ser transportado a grandes distancias cuando es absorbido por el lodo. Este lodo

rico en Cadmio puede contaminar las aguas superficiales y los suelos.

El Cadmio es fuertemente adsorbido por la materia orgánica del suelo. Cuando el Cadmio está

presente en el suelo este puede ser extremadamente peligroso, y la toma a través de la comida

puede incrementar. Los suelo que son ácidos aumentan la toma de Cadmio por las plantas. Esto es

un daño potencial para los animales que dependen de las plantas para sobrevivir. El Cadmio puede

acumularse en sus cuerpos, especialmente cuando estos comen muchas plantas diferentes. Las

vacas pueden tener grandes cantidades de Cadmio en sus riñones debido a esto.

Las lombrices y otros animales esenciales para el suelo son extremadamente sensibles al

envenenamiento por Cadmio. Pueden morir a muy bajas concentraciones y esto tiene

consecuencias en la estructura del suelo. Cuando las concentraciones de Cadmio en el suelo son

altas esto puede influir en los procesos del suelo de microorganismos y amenazar a todo el

ecosistema del suelo. En ecosistemas acuáticos el Cadmio puede bioacumularse en mejillones,

ostras, gambas, langostas y peces. La susceptibilidad al Cadmio puede variar ampliamente entre

Organismos acuáticos. Organismos de agua salada se sabe que son más resistentes al

envenenamiento por Cadmio que organismos de agua dulce. Animales que comen o beben Cadmio

algunas veces tienen la presión sanguínea alta, daños del hígado y daños en nervios y el cerebro.



% En Sol 6×10-7%


% De la corteza terrestre 0.000015%


% En los seres humanos 0,00007%

74

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la segunda serie de los metales de


elemento % de

abundancia

Y 0,0000007

Zr 0,000005

Nb 0,0000002

Mo 0,0000005

Tc 0

Ru 0,000004

Rh 0,00000006

Pd 0,0000002

Ag 0,00000006

Cd 0,0000002

0

0,000001

0,000002

0,000003

0,000004

0,000005

0,000006

Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd

% de abundancia

% de abundancia

75



elemento % de

abundancia

Y 0,000001

Zr 0,000004

Nb 0,0000004

Mo 0,0000009

Tc 0

Ru 0,0000005

Rh 0,0000002

Pd 0,0000003

Ag 0,0000001

Cd 0,0000006

0

0,0000005

0,000001

0,0000015

0,000002

0,0000025

0,000003

0,0000035

0,000004

0,0000045


% de abundancia

% de abundancia

76



elemento % de

abundancia

Y 0,00019

Zr 0,00066

Nb 0,000019

Mo 0,00012

Tc 0

Ru 0,000081

Rh 0,000018

Pd 0,000066

Ag 0,000014

Cd 0,000044

0

0,0001

0,0002

0,0003

0,0004

0,0005

0,0006

0,0007


% de abundancia

% de abundancia

77



elemento % de

abundancia

Y 0,0029

Zr 0,013

Nb 0,0017

Mo 0,00011

Tc 0

Ru 0,000000099

Rh 0,00000007

Pd 0,00000063

Ag 0,0000079

Cd 0,000015

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,01

0,012

0,014


% de abundancia

% de abundancia

78



elemento % de

abundancia

Y 1,3E-09

Zr 2,6E-09

Nb 1E-10

Mo 0,000001

Tc 0

Ru 7E-11

Rh 0

Pd 0

Ag 0,00000001

Cd 0,000000005

0

0,0000002

0,0000004

0,0000006

0,0000008

0,000001

0,0000012


% de abundancia

% de abundancia

79


transición en los seres humanos

elemento % de

abundancia

Y 0

Zr 0,000005

Nb 0

Mo 0,00001

Tc 0

Ru 0

Rh 0

Pd 0

Ag 0

Cd 0,00007

0

0,00001

0,00002

0,00003

0,00004

0,00005

0,00006

0,00007

0,00008


% de abundancia

% de abundancia

80

Elementos de la tercera serie


81

Propiedades químicas

Nombre Hafnio

Número atómico 72

Valencia 2,3,4






Configuración electrónica [Xe]4f14

5d26s

2






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 (4032ºF). 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 salud

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.

Elemento Hafnio (Hf)

82

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

membranas mucosas.

No se ha informado de signos y síntomas de la exposición crónica al hafnio.

Efectos ambientales del Hafnio

Efectos en los animales: Son escasos los datos disponibles acerca de la toxicidad del hafnio

metálico o su polvo. Los estudios con animales indican que los compuestos del hafnio provocan

irritaciones de los ojos, la piel y la membrana mucosa, y daños hepáticos. La LD 50 oral del

tetracloruro de hafnio en ratas es de 2,362 mg/kg, y la LD 50 intraperitoneal en ratones para el

oxicloruro de hafnio es de 112 mg/k.

(LD 50: Dosis Letal 50. Dosis individual de una sustancia que provoca la muerte del 50% de la

población animal debido a la exposición a la sustancia por cualquier vía distinta a la inhalación.

Normalmente expresada como miligramos o gramos de material por kilogramo de peso del

animal.)


% En el universo 7×10-8%

% En el sol 1×10-7%



% en los océanos 8×10-10%



Nombre Tantalio

Número atómico 73

Valencia 2,3,4,5







5d36s

2



Elemento Tantalio (Ta)

83




Descubridor Anders Ekeberg en 1802

Tantalio

Elemento químico cuyo símbolo es Ta, su número atómico es 73 y su peso atómico 180.948. Es un

elemento del quinto grupo de la tabla periódica y pertenece a la serie de los de transición 5d. Se le

conocen también estados de oxidación de IV, III y II.

El metal tantalio se emplea en la fabricación de capacitores para equipo electrónico, los cuales

incluyen radios de banda civil, detectores de humo, marcapasos cardiacos y automóviles. Se utiliza

también en las superficies para transferencia de calor del equipo de producción en la industria

química, en especial cuando se tienen condiciones extraordinarias corrosivas. Su inercia química

ha hecho que se le hayan encontrado aplicaciones dentales y quirúrgicas. El tantalio forma

aleaciones con un gran número de metales. Tiene una importancia especial el ferrotantalio, el cual

se agrega a los aceros austeníticos con el fin de reducir la corrosión intergranular.

El metal es bastante inerte al ataque con ácidos, excepto al ácido fluorhídrico. Se oxida con mucha

lentitud en soluciones alcalinas. Los halógenos (halogenuros) y el oxígeno reaccionan con él en

caliente, para formar haluros y óxido correspondientes, con estado de oxidación V. A temperatura

elevada absorbe hidrógeno y se combina con el nitrógeno, el fósforo, el arsénico, el antimonio, el

silicio, el carbono y el boro. El tantalio forma también compuestos por reacción directa con el

azufre, el selenio y el telurio, a temperaturas elevadas.

Efectos del Tantalio sobre la salud

Puede ser dañino por inhalación, ingestión o absorción cutánea. Provoca irritación de los ojos y la

piel. El material es irritante de las membranas mucosas y el tracto respiratorio superior.

No se han documentado efectos adversos sobre la salud de trabajadores expuestos industrialmente

al tantalio. Dosis masivas de tantalio administradas a ratas por vía intratraqueal han producido

lesiones en el tracto respiratorio. En contacto con el tejido, el tantalio metálico es inerte.

Efectos ambientales del Tantalio

No verter el material al medio ambiente sin los adecuados permisos gubernamentales. Aislar los

óxidos de tantalio para prevenir la polución del medio.



%

% En sol N / A

% En los meteoritos 2×10-6

%



%


84


Nombre Volframio

Número atómico 74

Valencia 2,3,4,5,6







5d46s

2






Descubridores Fausto y Juan José de

Elhuyar en 1783

Volframio

Elemento químico de símbolo W, de número atómico 74 y peso atómico 183.85. Este metal tiene

una estructura cúbica centrada en el cuerpo y brillo metálico gris plateado. Su punto de fusión de

3410ºC (6170ºF) es el más alto de los metales. El metal exhibe una baja presión de vapor, alta

densidad y gran fuerza a temperaturas elevadas en ausencia de aire, y es extremadamente duro.

Desde el punto de vista químico, el tungsteno es relativamente inerte. No lo atacan con facilidad

los ácidos comunes, los álcalis o el agua regia. Reacciona con una mezcla de ácidos nítrico y

fluorhídrico. Las sales oxidantes fundidas, como el nitrito de sodio, lo atacan fácilmente. El cloro,

el bromo, el yodo, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y el azufre gaseosos reaccionan

con tungsteno sólo a altas temperaturas. El carbono, el boro, el silicio y el nitrógeno también

forman compuestos con él a temperaturas elevadas; con hidrógeno no reacciona.

Las aleaciones ferrosas consumen el 40% del tungsteno obtenido en las minas. Cuando se adiciona

al hierro o al acero, el tungsteno mejora la dureza y la fuerza a temperaturas elevadas. El carburo

de tungsteno (representa el 38% de todo el W) ha remplazado al diamante en muchas aplicaciones

para troqueles y perforaciones. Es uno de los mejores materiales para herramientas duras, y retiene

sus propiedades a altas temperaturas. El tungsteno metálico puro en alambre, barra y lámina (15%)

es importante en lámparas eléctricas, productos electrónicos e industria eléctrica. Otras

Elemento Volframio (W)

85

aplicaciones son varillas para soldar, blancos para rayos X, alambres de plomo, cátodos para tubos

de poder y plaquitas de distribuidores de automóviles y aeronaves.

Los compuestos de tungsteno incluyen estados de oxidación de 2+ a 6+; los estados de oxidación

elevados son los más estables. La química del tungsteno se asemeja a las del cromo y del

molibdeno, los cuales ocupan también el mismo subgrupo en la tabla periódica. La química acuosa

del tungsteno es complicada por su tendencia a formar iones complejos.

El tungsteno forma cuatro óxidos estables bien definidos y dos carburos. Otros compuestos

importantes son el carbonilo, nitruro, boruro, fosfuro, siliciuro y sulfuro.

Efectos del Volframio sobre la salud

Se ha demostrado que el volframio actúa antagonizando la acción del elemento traza esencial

molibdeno. Se ha demostrado en diversos estudios que el polvo del metal volframio administrado a

animales no es del todo inerte. Un estudio encontró que los conejillos de indias tratados oralmente

o intravenosamente con volframio sufrieron de anorexia, cólicos, incoordinación de movimientos,

temblores, diseña y pérdida de peso. Larga experiencia industrial ha indicado que no se desarrolla

neumoconiosis en los trabajadores expuestos únicamente al volframio o a sus compuestos solubles

(a concentraciones en el aire de mg/m3).

Efectos agudos sobre la salud: Irritación de la piel y los ojos al contacto. La inhalación causará

irritación de los pulmones y de la membrana mucosa. La irritación de los ojos provocará lagrimeo

y enrojecimiento. Enrojecimiento, formación de costras y picores son las características de la

inflamación cutánea. Se deben seguir las normas de higiene industrial y usar siempre equipo de

protección cuando se maneje este compuesto.

Efectos crónicos sobre la salud: Este producto no tiene efectos crónicos. Se sabe que la exposición

repetida o prolongada a este compuesto agrava las afecciones médicas.

Todos los compuestos del volframio están considerados como altamente tóxicos. El polvo del

metal presenta un peligro de incendio y explosión.

Efectos ambientales del Volframio

No se espera que este producto sea peligroso para el medio ambiente. No existen datos específicos

relativos a la eco toxicidad de este producto.



% En Sol 4×10-7%



% en los océanos 1.2×10-8%


86


Nombre Renio

Número atómico 75

Valencia 2,4,6,7







5d56s

2






Descubridor Walter Noddack en 1925

Renio

Elemento químico de símbolo Re, con número atómico 75 y peso atómico 186.2. El renio es un

elemento de transición, metal denso con punto de fusión elevado.

El renio, al igual que su homólogo tecnecio, puede oxidarse a temperaturas elevadas con oxígeno,

para forma el heptóxido volátil, Re2O7; éste, a su vez, puede reducirse a un óxido menor, ReO2.

Los compuestos ReO3, Re2O3 y Re2O se conocen bien. El ácido perrénico, HReO4 es un ácido

monobásico fuerte y un agente oxidante muy débil. También se conocen los complejos perrenatos,

como el perrenato hexamina de cobalto [Co(NH3)6(ReO4)3].

Los compuestos halogenados de renio son muy complicados; se ha dado a conocer una larga serie

de halogenuros y oxihalogenuros. El renio forma dos sulfuros perfectamente caracterizados, Re2S7

y ReS2, así como también dos seleniuros, Re2Se7 y ReSe2. Los sulfuros tienen su equivalente en los

compuestos de tecnecio, Tc2S7 y TcS2.

El renio no se encuentra en la naturaleza en estado elemental y no se ha encontrado ninguna mena

mineral. Las menas gadolinita y molibdenita pueden contener un poco de renio y es de esta última

de sonde se extrae el renio a partir del polvo liberado en los fundidores de molibdeno. Aunque

hubo alguna producción de molibdeno en los años posteriores a su descubrimiento, no fue hasta los

años 50 que se volvió comercialmente rentable, cuando el uso del renio en catalizadores creó una

demanda. La producción anual mundial está ahora alrededor de las 5 toneladas y las reservas de

Elemento Renio (Re)

87

renio se estiman en 3500 toneladas, encontradas principalmente en menas de EEUU, Rusia y

Chile.

El renio es un metal plateado, normalmente producido como polvo gris. Bajo presión en el vacío y

calentamiento en presencia de hidrógeno, es posible fabricar objetos de renio puro, aunque hay

muy poca demanda de dichos objetos.

El renio es añadido al wolframio y al molibdeno para formar aleaciones que son usadas para

filamentos de hornos y lámparas. También se emplea en pares térmicos que pueden medir

temperaturas de por encima de 2000 oC, y para contactos eléctricos que resisten arcos eléctricos.

Ha sido usado ocasionalmente para platear joyas. El electroplateado con renio fue conseguido por

primera vez en 1934 y se mostró que daba un depósito brillante y duro. Sin embargo, el metal es

susceptible a la oxidación y su superficie necesita ser protegida por una capa de iridio.

El renio también es usado como catalizador en la industria química, especialmente en procesos

relacionados con la adición de hidrógeno gas a otras moléculas, y es particularmente valorado

porque, al contrario que otros catalizadores, no es fácilmente desactivado por trazas de azufre y

fósforo.

Efectos del Renio sobre la salud

Efectos potenciales sobre la salud: Puede causar irritación de los ojos. Puede causar irritación de la

piel. El líquido puede provocar quemaduras en piel y ojos. Ingestión: Puede causar irritación del

tracto respiratorio.

Las propiedades toxicológicas de esta sustancia no han sido totalmente investigadas. Los vapores

pueden provocar mareos o asfixia.

Efectos ambientales del Renio

No se ha encontrado información relativa a la toxicidad ambiental del renio.


Universo% en 23%

% En Sol el 23%

% En los meteoritos N / A

% De la corteza terrestre 5.5×10-7%

% en los océanos 7.2×10-10%



Nombre Osmio

Número atómico 76

Valencia 2,3,4,6,8

Elemento Osmio (Os)

88







5d66s

2






Descubridor Smithson Tennant en 1803

Osmio

Elemento químico, símbolo Os, número atómico 76 y peso atómico 190.2. Es un metal duro,

blanco, que aparece rara vez en la naturaleza.

El osmio, al igual que otros metales como el platino, es activo catalíticamente. El tetróxido de

osmio se emplea como reactivo orgánico y colorante para observar tejidos al microscopio. Las

aleaciones de osmio con rodio, rutenio, iridio o platino se utilizan en plumines de estilográficas,

puntas de compases, agujas fonográficas, contactos eléctricos y pivotes de instrumentos, debido a

su extrema dureza y resistencia a la corrosión.

La química del osmio es muy complicada por las muchas valencias exhibidas por el elemento y la

tendencia de cada una de ellas a formar muchos iones complejos. El osmio es un metal muy duro y

sus aleaciones son de gran resistencia. El osmio puro y las aleaciones en que predomina no se

pueden trabajar, por lo que deben emplearse en forma fundida o mediante metalurgia de polvos.

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 con punto de fusión de 40ºC

(104ºF) y punto de ebullición de 130ºC (266ºF); es el compuesto más importante del osmio. Este

compuesto, muy venenoso, es soluble en agua y en tetracloruro de carbono. Es un agente oxidante

poderoso.

Efectos del Osmio sobre la salud

El tetróxido de osmio, OsO4, es altamente tóxico. Concentraciones en el aire tan bajas como 10-7

g/m3 pueden provocar congestión pulmonar, daños cutáneos, y graves daños oculares. El óxido, en

particular, debe ser manejado solamente por químicos debidamente cualificados.

El tetróxido de osmio puede ser absorbido en el cuerpo por inhalación de su vapor, inhalación de

su aerosol e ingestión.

Riesgo de inhalación: Se puede alcanzar rápidamente una contaminación peligrosa en el aire por

evaporación de esta sustancia a 20°C.

Inhalación: Sensación de quemadura, tos, dolor de cabeza, respiración sibilante, falta de aliento,

alteraciones visuales. Los síntomas pueden aparecer con retraso. Piel: Enrojecimiento,

89

quemaduras cutáneas, dolor, decoloración cutánea, ampollas. Ojos: Enrojecimiento, dolor, visión

borrosa, pérdida de visión, graves quemaduras profundas. Ingestión: Calambres abdominales,

sensación de quemadura, conmoción o colapso.

Riesgos químicos: El osmio se descompone en vapores de osmio productores de calor. El osmio es

un fuerte oxidante y reacciona con combustibles y materiales reductores. Reacciona con el ácido

hidroclórico para formas gas tóxico de cloro. Forma compuestos inestables con las bases.

Efectos de la exposición a largo plazo: Lagrimeo. El osmio es corrosivo para los ojos, la piel y el

tracto respiratorio. La inhalación del osmio puede provocar edema pulmonar. La exposición a

elevadas concentraciones puede resultar en la muerte. Los efectos pueden presentarse con retraso.

Efectos de la exposición prolongada o repetida: El contacto repetido o prolongado con la piel

puede causar dermatitis. Puede tener efectos en los riñones.

Efectos ambientales del Osmio

No se ha encontrado información relativa a los efectos del osmio sobre el medio ambiente. Sin

embargo, se espera que su eco toxicidad sea muy baja debido a su fuerza como oxidante, lo que le

hace ser fácilmente convertido en su dióxido, una forma del metal que es razonablemente inocua.



%

% En Sol 2×10-7

%



%




Nombre Iridio

Número atómico 77

Valencia 2,3,4,6







5d76s

2


Elemento Iridio (Ir)

90





Descubridor Smithson Tennant en 1804

Iridio

Elemento químico, símbolo Ir, número atómico 77 y peso atómico 192.2. El iridio en estado libre

es una sustancia metálica blanca y dura.

El iridio tiene mucha menor resistencia a la oxidación que el platino o el rodio, pero mayor que el

rutenio o el osmio. Aproximadamente a 600ºC (1110ºF) se forma una fina película de óxido

adherente, IrO2. Es el único metal que puede utilizarse sin protección al aire hasta 2300ºC

(4170ºF), con esperanza de vida. No lo ataca ningún ácido, incluyendo el agua regia, posee una

fuerte tendencia a formar compuestos de coordinación.

Los compuestos principales son el tricloruro de iridio, IrCl3, un compuesto de color verde e

insoluble en agua; el cloruro de iridio (IV) y sodio, Na2IrCl6.6H2O, sólido cristalino de color negro

soluble en agua; el cloruro de iridio (III) y sodio, Na3IrCl6.12H2O, un sólido cristalino de color

verde oliva, soluble en agua, y el cloruro de iridio (IV) y amonio, (NH4)2IrCl6, sólido cristalino de

color rojinegro, relativamente insoluble.

Las propiedades especiales de iridio han llevado a aplicaciones especializadas, entre otras, crisoles

para el crecimiento a alta temperatura de cristales para láser, termopares de iridio-rodio para muy

altas temperaturas y revestimientos aplicados sobre otros materiales. Por lo general se mezcla con

platino como base, ya que la aleación platino-iridio 30%, por ejemplo, es casi tan resistente a la

corrosión como el iridio y es mucho más fácil de fabricar.

Efectos del Iridio sobre la salud

Altamente inflamable.

Efectos potenciales sobre la salud: Ojos: Puede provocar irritación ocular. Piel: Bajo peligro de

manejo industrial normal. Ingestión: Puede provocar irritación del tracto digestivo. Se espera que

tenga un bajo peligro si es ingerido. Inhalación: Bajo peligro por su manejo industrial normal.

Efectos ambientales del Iridio

No permitir que el producto alcance las aguas del suelo, las reservas de agua o los sistemas de

alcantarillado.

El núcleo de la Tierra es rico en iridio. Se obtiene a partir de depósitos de grava con el platino

91


Nombre Platino

Número atómico 78

Valencia 2,4







5d96s

1






Descubridor Julius Scaliger en 1735

Platino

Es un metal noble blanco, blando y dúctil. Los metales del grupo del platino (platino, paladio,

iridio, rodio, osmio y rutenio) se encuentran ampliamente distribuidos sobre la tierra, pero su

dilución extrema imposibilita su recuperación, excepto en circunstancias especiales. Los metales

del grupo del platino se utilizan mucho en el campo de la química a causa de su actividad catalítica

y de su baja reactividad. Como catalizador, el platino se emplea en las reacciones de

hidrogenación, deshidrogenación, isomerización, ciclización, deshidratación, deshalogenación y

oxidación.

El platino no es afectado por la atmósfera aun en ambientes industriales con contenido de azufre.

Conserva su brillantez y no exhibe película de óxido cuando se calienta, aunque se forma una

película fina adherente debajo de los 450ºC (842ºF). El hidrógeno u otras atmósferas reductoras no

son peligrosas para el platino a temperaturas elevadas. El platino puede ser maquinado en alambres

finos y láminas delgadas y, por procesos especiales, en alambres extremadamente finos.

El platino puede obtenerse en forma esponjosa por descomposición térmica del cloroplatinato de

amonio o al reducirlo de una solución acuosa. En esta forma muestra un alto poder de absorción

respecto a los gases, especialmente oxígeno, hidrógeno y monóxido de carbono. La alta actividad

catalítica del platino está relacionada directamente con esta propiedad. El platino posee una fuerte

tendencia a formar compuestos de coordinación. El dióxido de platino, PtO2, es un compuesto

castaño oscuro insoluble, conocido comúnmente como catalizador de Adams. El cloruro de

Elemento Platino (Pt)

92

platino(II), PtCl2, es un sólido verde oliva insoluble en agua. El ácido cloroplatínico, H2PtCl6, es el

compuesto de platino más importante.

Efectos del Platino sobre la salud

El Platino es un metal noble. Las concentraciones de platino en el suelo, agua y aire son mínimas.

En algunos lugares los depósitos, puede ser encontrado que son muy ricos en platino, mayormente

en Sur África, la Unión Soviética y Estados Unidos. El Platino es usado como componente de

varios productos metálicos, como son los electrodos y este puede ser usado como catalizador en un

número de reacciones químicas. Los enlaces del platino son a menudo aplicados en medicina para

curar el cáncer. Los efectos sobre la salud del Platino están fuertemente ligados a la clase de enlace

que estos forman y el nivel de exposición y la inmunidad de la persona que es expuesta.

El Platino como metal no es muy peligroso, pero las sales de Platino pueden causar varios

efectos sobre la salud, como son:

Alteración del ADN.

Cáncer.

Reacciones alérgicas de la piel y mucosas.

Daños en órganos, como es el intestino, riñones y la médula.

Daños en la audición.

Finalmente, un peligro del Platino es que este puede causar la potenciación de toxicidad de otros

productos químicos peligrosos en el cuerpo humano, como es el Selenio.

Efectos ambientales del Platino

La aplicación del platino en productos metálicos no es conocido que cause muchos problemas

ambientales, pero sabemos que causa problemas de salud serios en el lugar de trabajo. El Platino es

emitido al aire a través de los escapes de los coches que utilizan gasolina. Consecuentemente, los

niveles de Platino en el aire pueden ser más altos en ciertas localizaciones, por ejemplo en garajes,

en túneles y en terrenos de empresas de camiones.

Los efectos del Platino sobre los animales y el ambiente posiblemente no hayan sido investigados

todavía extensamente. La única cosa que conocemos es que el Platino se acumulará en las raíces de

plantas después de ser tomado. Si se come raíces de plantas que contengan Platino puede hacer un

daño en los animales y humanos, pero no está todavía claro. Los microorganismos pueden ser

capaces de convertir las substancias de platino en sustancias más peligrosas en suelos, pero sobre

este tema nosotros también tenemos poca información.



%

% en el sol 9×10-7

%


% en la corteza terrestre 3.7×10-6

%

% en los océanos N/A


93


Nombre Oro

Número atómico 79

Valencia 1,3







5d10

6s1

Primer potencial






Descubridor 3000 AC

Oro

Elemento químico, símbolo Au, número atómico 79 y peso atómico 196.967; es un metal muy

denso, blando y de color amarillo intenso. El oro se clasifica como metal pesado y noble; en el

comercio es el más común de los metales preciosos. El cobre, la plata y el oro están en el mismo

grupo en la tabla periódica. La fuente del símbolo químico, Au, es su nombre en latín aurum

(amanecer radiante). Hay sólo un isótopo estable del oro, con número de masa 197.

Usos: Cerca de tres cuartas partes de la producción mundial del oro se consume en joyería. Sus

aplicaciones industriales, especialmente en electrónica, consumen 10-15%. El remanente está

dividido entre los empleos médicos y dentales, acuñación y reservas para el gobierno y

particulares. Las monedas y demás objetos decorativos de oro son en realidad aleaciones porque el

metal es muy blando (2.5-3 en la escala de Mohs) para ser útil con un manejo frecuente.

El 198Au radiactivo se utiliza en radiaciones medicinales, en diagnóstico y en algunas

aplicaciones industriales como trazador. También se usa como trazador en el estudio del

movimiento de sedimentos sobre el fondo oceánico y en los alrededores de los puertos. Las

propiedades del oro hacia la energía radiante han permitido el desarrollo de reflectores eficientes

para calentadores infrarrojos y hornos, así como para retención y enfoque de calor en procesos

industriales.

Elemento Oro (Au)

94

Localización: El oro se encuentra distribuido por todo el mundo, pero es muy escaso, de tal suerte

que es un elemento raro. El agua de mar contiene concentraciones bajas de oro del orden de 10

partes de oro por billón de partes de agua. En el plancton o en el fondo marino se acumulan

concentraciones superiores. En la actualidad, no existen procesos económicos adecuados para la

extracción del oro marino. El oro metálico, o natural, y varios minerales telúricos son las únicas

formas de oro presentes en la Tierra. El oro natural existe en las rocas y minerales de otros metales,

especialmente en el cuarzo y la pirita, o puede estar disperso en arenas y gravas (oro de aluvión).

Propiedades: La densidad del oro es 19,3 veces la del agua a 20ºC (68ºF), tal que 1 m3 de oro pesa

cerca de 19 000 kg (1 pie3, unas 1200 libras). Las masas del oro, al igual que otros metales

preciosos, se miden en la escala Troy, la cual contiene 12 onzas por libra. Se funde a 1063ºC

(1947.97ºF) y ebulle a 2970ºC (5180ºF). Es algo volátil por debajo de su punto de ebullición. Es un

buen conductor de calor y electricidad. Es el metal más dúctil y maleable. Pueden hacerse láminas

transparentes, con espesor de 0.00001 mm con facilidad o estirarlo en alambres con pesos de 0.5

mg/m. Su calidad se expresa en la escala de finura como partes de oro puro por mil partes de metal

total, o en la escala de quilate como partes de oro puro por 24 partes de metal total. El oro se

disuelve con facilidad en mercurio para formar amalgamas. Es uno de los metales menos reactivos

químicamente. No pierde lustre, ni se quema al aire. Es inerte en soluciones fuertemente alcalinas

y en todos los ácidos puros, menos el ácido selénico.

Compuestos: El oro puede tener valencia 1+ o 3+ en sus compuestos. La tendencia a formar

complejos es tan fuerte que todos los compuestos de oxidación 3+ son complejos. Los compuestos

del estado de oxidación 1+ no son muy estables y tienden a oxidarse al estado 3+ o reducirse a oro

metálico. Todos los compuestos de cualquier estado de oxidación se reducen con facilidad.

En sus complejos el oro forma enlaces más fácilmente y más estables con los halógenos y el

azufre, menos estables con oxígeno y fósforo y muy débiles con nitrógeno. Los enlaces entre oro y

carbono son normalmente estables, como en los complejos de cianuro y varios compuestos

orgánicos.

Efectos del Oro sobre la salud

Efectos de la sobre-exposición: Inhalación: Puede provocar irritación si la exposición es

prolongada o excesiva. Ingestión: No se esperan efectos adversos. Piel: Puede provocar irritación y

reacción alérgica. Ojos: Puede provocar irritación

Efectos ambientales del Oro

La eco toxicidad del oro no ha sido evaluada. Sin embargo, se espera que la degradación del oro

bajo condiciones aerobias sea muy pobre y no hay evidencia que sugiera que pueda crear

problemas ecológicos al ser vertido en el medio. Ya que el oro es insoluble, se cree que tiene

características mínimas de bioacumulación y biodisponibilidad.

Abundancia del oro en diferentes ambientes


%

% en el sol 1×10-7

%


95


%


%

% en los humanos 0.00001%


Nombre Mercurio

Número atómico 80

Valencia 1,2







5d10

6s2

Primer potencial





Punto de fusión (ºC) -38,4


Mercurio

Elemento químico, símbolo Hg, número atómico 80 y peso atómico 200.59. Es un líquido blanco

plateado a temperatura ambiente (punto de fusión -38.4ºC o -37.46ºF); ebulle a 357ºC (675.05ºF) a

presión atmosférica. Es un metal noble, soluble únicamente en soluciones oxidantes. El mercurio

sólido es tan suave como el plomo. El metal y sus compuestos son muy tóxicos. El mercurio forma

soluciones llamadas amalgamas con algunos metales (por ejemplo, oro, plata, platino, uranio,

cobre, plomo, sodio y potasio).

En sus compuestos, el mercurio se encuentra en los estados de oxidación 2+, 1+ y más bajos; por

ejemplo, HgCl2, Hg2Cl2 o Hg3(AsF6)2. A menudo los átomos de mercurio presentan dos enlaces

covalentes; por ejemplo, Cl-Hg-Cl o Cl-Hg-Hg-Cl. Algunas sales de mercurio(II), por ejemplo,

Hg(NO3)2 o Hg(ClO4)2, son muy solubles en agua y por lo general están disociadas. Las soluciones

acuosas de estas sales reaccionan como ácidos fuertes a causa de la hidrólisis que ocurre. Otras

sales de mercurio(III), como HgCl2 o Hg(Cn)2, también se disuelven en agua, pero en solución

sólo están poco disociadas. Hay compuestos en que los átomos de mercurio están directamente

Elemento Mercurio (Hg)

96

enlazados a átomos de carbono o de nitrógeno; por ejemplo, H3C-Hg-CH3 o

H3C-CO-NH-Hg-NH-CO-CH3. En complejos, como K2(HgI4), a menudo tiene tres o cuatro

enlaces.

El mercurio metálico se usa en interruptores eléctricos como material líquido de contacto, como

fluido de trabajo en bombas de difusión en técnicas de vacío, en la fabricación de rectificadores de

vapor de mercurio, termómetros, barómetros, tacómetros y termostatos y en la manufactura de

lámparas de vapor de mercurio. Se utiliza en amalgamas de plata para empastes de dientes. Los

electrodos normales de calomel son importantes en electroquímica; se usan como electrodos de

referencia en la medición de potenciales, en titulaciones potenciométricas y en la celda normal de

Weston.

El mercurio se encuentra comúnmente como su sulfuro HgS, con frecuencia como rojo de cinabrio

y con menos abundancia como metalcinabrio negro. Un mineral menos común es el cloruro de

mercurio(I). A veces los minerales de mercurio contienen gotas pequeñas de mercurio metálico.

La tensión superficial de mercurio líquido es de 484 dinas/cm, seis veces mayor que la del agua en

contacto con el aire. Por consiguiente, el mercurio no puede mojar ninguna superficie con la cual

esté en contacto. En aire seco el mercurio metálico no se oxida, pero después de una larga

exposición al aire húmedo, el metal se cubre con una película delgada de óxido. No se disuelve en

ácido clorhídrico libre de aire o en ácido sulfúrico diluido, pero sí en ácidos oxidantes (ácido

nítrico, ácido sulfúrico concentrado y agua regia).

Efectos del Mercurio sobre la salud

El Mercurio es un elemento que puede ser encontrado de forma natural en el medio ambiente.

Puede ser encontrado en forma de metal, como sales de Mercurio o como Mercurio orgánico.

El Mercurio metálico es usado en una variedad de productos de las casas, como barómetros,

termómetros, bombillas fluorescentes. El Mercurio en estos mecanismos está atrapado y

usualmente no causa ningún problema de salud. De cualquier manera, cuando un termómetro se

rompe una exposición significativamente alta al Mercurio ocurre a través de la respiración, esto

ocurrirá por un periodo de tiempo corto mientras este se evapora. Esto puede causar efectos

dañinos, como daño a los nervios, al cerebro y riñones, irritación de los pulmones, irritación de los

ojos, reacciones en la piel, vómitos y diarreas.

El Mercurio no es encontrado de forma natural en los alimentos, pero este puede aparecer en la

comida así como ser expandido en las cadenas alimentarias por pequeños organismos que son

consumidos por los humanos, por ejemplo a través de los peces. Las concentraciones de Mercurio

en los peces usualmente exceden en gran medida las concentraciones en el agua donde viven. Los

productos de la cría de ganado pueden también contener eminentes cantidades de Mercurio. El

Mercurio no es comúnmente encontrado en plantas, pero este puede entrar en los cuerpos humanos

a través de vegetales y otros cultivos. Cuando espray que contienen Mercurio son aplicados en la

agricultura.

El Mercurio tiene un número de efectos sobre los humanos, que pueden ser todos

simplificados en las siguientes principalmente:

Daño al sistema nervioso.

Daño a las funciones del cerebro.

Daño al ADN y cromosomas.

97

Reacciones alérgicas, irritación de la piel, cansancio, y dolor de cabeza

Efectos negativos en la reproducción, daño en el esperma, defectos de nacimientos y abortos.

El daño a las funciones del cerebro pueden causar la degradación de la habilidad para aprender,

cambios en la personalidad, temblores, cambios en la visión, sordera, incoordinación de músculos

y pérdida de la memoria. Daño en el cromosoma y es conocido que causa mongolismo.

Efectos ambientales del Mercurio

El Mercurio entra en el ambiente como resultado de la ruptura de minerales de rocas y suelos a

través de la exposición al viento y agua. La liberación de Mercurio desde fuentes naturales ha

permanecido en el mismo nivel a través de los años. Todavía las concentraciones de Mercurio en el

medioambiente están creciendo; esto es debido a la actividad humana.

La mayoría del Mercurio liberado por las actividades humanas es liberado al aire, a través de la

quema de productos fósiles, minería, fundiciones y combustión de residuos sólidos.

Algunas formas de actividades humanas liberan Mercurio directamente al suelo o al agua, por

ejemplo la aplicación de fertilizantes en la agricultura y los vertidos de aguas residuales

industriales. Todo el Mercurio que es liberado al ambiente eventualmente terminará en suelos o

aguas superficiales.

El Mercurio del suelo puede acumularse en los champiñones.

Aguas superficiales ácidas pueden contener significantes cantidades de Mercurio. Cuando los

valores de pH están entre cinco y siete, las concentraciones de Mercurio en el agua se

incrementarán debido a la movilización del Mercurio en el suelo. El Mercurio que ha alcanzado las

aguas superficiales o suelos los microorganismos pueden convertirlo en metil mercurio, una

substancia que puede ser absorbida rápidamente por la mayoría de los organismos y es conocido

que daña al sistema nervioso. Los peces son organismos que absorben gran cantidad de metil

mercurio de agua superficial cada día. Como consecuencia, el metil mercurio puede acumularse en

peces y en las cadenas alimenticias de las que forman parte.

Los efectos del Mercurio en los animales son daño en los riñones, trastornos en el estómago, daño

en los intestinos, fallos en la reproducción y alteración del ADN.



%

% en el sol 2×10-6

%



%


%


98

Gráfica que compara la abundancia de los elementos de la tercera serie de los metales de


elemento % de

abundancia

Hf 0,00000007

Ta 0,000000008

W 0,00000005

Re 23

Os 0,0000003

Ir -

Pt 0,0000005

Au 0,00000006

Hg 0,0000001

0

5

10

15

20

25

Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg

% de abundancia

% de abundancia

99



elemento % de

abundancia

Hf 0,0000001

Ta 0

W 0,0000004

Re 23

Os 0,0000002

Ir -

Pt 0,0000009

Au 0,0000001

Hg 0,000002

0

5

10

15

20

25


% de abundancia

% de abundancia

100



elemento % de

abundancia

Hf 0,00001

Ta 0,000002

W 0,000012

Re 0

Os 0,000066

Ir -

Pt 0,000098

Au 0,000017

Hg 0,000025

0

0,00002

0,00004

0,00006

0,00008

0,0001

0,00012


% de abundancia

% de abundancia

101



elemento % de

abundancia

Hf 0,00033

Ta 0,00017

W 0,00011

Re 0,00000055

Os 0,00000018

Ir

Pt 0,0000037

Au 0,00000031

Hg 0,00000017

0

0,00005

0,0001

0,00015

0,0002

0,00025

0,0003

0,00035


% de abundancia

% de abundancia

102



elemento % de

abundancia

Hf 8E-10

Ta 2E-10

W 0,000000012

Re 7,2E-10

Os 0

Ir

Pt 0

Au 0,000000005

Hg 0,000000005

0

2E-09

4E-09

6E-09

8E-09

1E-08

1,2E-08

1,4E-08


% de abundancia

% de abundancia

103


transición en los humanos

elemento % de

abundancia

Hf 0

Ta 0

W 0

Re 0

Os 0

Ir

Pt 0

Au 0,00001

Hg 0

0

0,000002

0,000004

0,000006

0,000008

0,00001

0,000012


% de abundancia

% de abundancia

104

Elementos de la cuarta serie


105


Nombre Rutherfordio

Número atómico 104

Valencia -


Electronegatividad -

Radio covalente (Å) -


Radio atómico (Å) -

Configuración electrónica [Rn]5f14

6d27s

2

Primer potencial de ionización (eV) -


Densidad (g/ml) -


Punto de fusión (ºC) -

Descubridor Desconocido

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.

Efectos del Rutherfordio sobre la salud

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.

Elemento Rutherfordio (Rf)

106

Efectos ambientales del Rutherfordio

Debido a su vida media tan extremadamente corta (alrededor de 10 minutos), no existe razón para

considerar los efectos del rutherfordio en el medio ambiente.



% en el sol 0%

% en meteoritos 0%



% en los humanos 0%


Nombre Dubnio


Valencia -







6d37s

2



Densidad (g/ml) -



Descubridor Albert Ghiorso en 1970

Dubnio

Elemento químico sintetizado e identificado sin lugar a duda por primera vez por A. Ghiorso y

colegas en marzo de 1970 en el Laboratorio de Radiación Lawrence, Berkeley (California), en el

acelerador lineal de iones pesados (HILAC).

El isótopo de Dubnio tiene una vida media de 1.6 segundos y decae emitiendo partículas alfa con

energías de 9.06 (55%), 9.10 (25%) y 9.14 (20%) MeV. Tiene masa 262, de acuerdo con la

identificación de Lawrencio 256 resultante, por dos métodos diferentes.

Elemento Dubnio (Db)

107

Efectos del Dubnio sobre la salud



Efectos ambientales del Dubnio

Debido a su vida media tan extremadamente corta (alrededor de 34 segundos), no existe razón

para considerar los efectos del dubnio en el medio ambiente.



% en el sol 0%




% en los humanos 0%


Nombre Seaborgio


Valencia -







6d47s

2

Potencial primero de ionización

(eV) -

Masa atómica (g/mol) (263)

Densidad (g/ml) -



Descubridor Albert Ghiorso en 1974

Elemento Seaborgio (Sg)

108

Seaborgio

Elemento con número atómico 106. Sintetizado e identificado en 1974; es el decimocuarto de los

elementos transuránicos sintéticos. El descubrimiento del Seaborgio tuvo lugar casi

simultáneamente en dos laboratorios nucleares muy distantes: el Lawrence de Berkeley, en la

Universidad de California, y el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de Dubna (cerca de

Moscú). Se usaron dos aproximaciones diferentes e independientes en esta difícil realización, en

que se bombardeó con iones pesados.

Con base en su posición en la tabla periódica se espera que tenga propiedades análogas a las del

tungsteno (número atómico 74).

Efectos del Seaborgio sobre la salud



Efectos ambientales del Seaborgio

Debido a su vida media tan extremadamente corta (21 segundos), no existe razón para considerar

los efectos del seaborgio en el medio ambiente.



% en el sol 0%




% en los humanos 0%


Nombre Bohrio


Valencia -







6d57s

2

Elemento Bohrio (Bh)

109



Densidad (g/ml) -



Descubridor Peter Armbruster

Bohrio

Elemento químico que se espera que tenga propiedades químicas semejantes a las del elemento

renio. Fue sintetizado e identificado sin ambigüedad en 1981 por un equipo de Darmstadt,

Alemania, equipo dirigido por P. Armbruster y G. Müzenberg. La reacción usada para producir el

elemento fue propuesta y aplicada en 1976 por un grupo de Dubna (cerca de Moscú), que estaba

bajo la guía de Yu. Organessian. Un blanco de 209Bi fue bombardeado por un haz de proyectiles

de 54Cr. La mejor técnica para identificar un nuevo isótopo es su correlación genética con

isótopos conocidos a través de una cadena de decaimiento radiactivo. En general, estas cadenas

de decaimiento se interrumpen por fisión espontánea. Con el fin de aplicar el análisis de cadena

de decaimiento deberían producirse aquellos isótopos que son más estables frente a la fisión

espontánea, es decir, isótopos con números impares de protones y neutrones. Para hacer que estas

pérdidas por fisión se mantengan pequeñas, debe producirse un núcleo con la mínima energía de

excitación posible. En este aspecto, son ventajosas las reacciones en las que se utilizan

compañeros de colisión relativamente simétricos y núcleos estrechamente enlazados de capa

cerrada como el 209Bi y el 208Pb como blancos, y el 48Ca y el 50Ti como proyectiles.

En el experimento de Darmstadt se encontraron seis cadenas de decaimiento. Todos los

decaimientos pueden atribuirse al 262Bh, un núcleo impar producido en una reacción de un

neutrón. El isótopo 262Bh decae por decaimiento de partícula alfa, con una vida media de unos

5ms. Ciertos experimentos de Dubna, llevados a cabo en 1983, establecieron la producción de

262Bh en la reacción 209Bi + 54Cr.

Efectos del Bohrio sobre la salud



Efectos ambientales del Bohrio

Debido a su vida media tan extremadamente corta (0,44 segundos), no existe razón para

considerar los efectos del bohrio en el medio ambiente.



% en el sol 0%



110


% en los humanos 0%


Nombre Hassio


Valencia -







6d67s

2



Densidad (g/ml) -



Descubridores Peter Armbruster y Gottfried Munzenber en

1984

Hassio

Elemento químico que se espera tenga propiedades químicas similares a las del elemento osmio.

Fue sintetizado e identificado en 1984 en Darmstadt, Alemania, por el mismo equipo que

identificó por primera vez los elementos Bh y Mt. El isótopo 265Hs fue producido en una reacción

de fusión bombardeando un blanco de 208Pb con un haz de proyectiles de 58Fe. Las mismas

técnicas experimentales se emplearon en la búsqueda de los elementos Bh y Mt.

El descubrimiento de los elementos Bh y Mt se hizo por la detección de isótopos con números

impares de protones y neutrones. En esta región, los núcleos impar-impar muestran la mayor

estabilidad contra la fisión. Los elementos con número atómico par son intrínsecamente menos

estables contra la fisión espontánea que los elemento impares. Se esperaba que los isótopos del

elemento Hs decayeran por fisión espontánea, lo que explica por qué el elemento Mt fue

sintetizado antes que el elemento Hs.

Elemento Hassio (Hs)

111

Como en el caso de los elementos Bh y Mt, el isótopo 265Hs fue producido por fusión en un canal

de desexcitación de un neutrón. En este caso, el sistema compuesto fue el 266Hs. Nuevamente, el

mecanismo de reacción fue la fusión en frío. El isótopo 265Hs tiene una vida media de alrededor

de 2 ms y decae por la emisión de una partícula alfa de 10.36 MeV.

Los experimentos realizados en Dubna se basaban en la existencia de cadenas alfa que llevaban a

especies de vida más larga. Estas cadenas fueron observadas directamente en los experimentos de

Darmstadt. Suponer dichas cadenas para el 263Hs y el 264Hs, así como para el 265Hs, sugiere

que la existencia de estos isótopos del elemento sea muy probable.

Los nuevos elementos Bh a Mt se estabilizan por efectos de capa contra la fisión espontánea por

15 órdenes de magnitud, cuando se comparan con gotas líquidas del mismo volumen. Es posible

que esta estabilidad especial ocurra porque estos núcleos prefieran una forma de salchicha, que se

ha predicho que es la más favorable para ellos, desde el punto de vista energético.

Efectos del Hassio sobre la salud



Efectos ambientales del Hassio

Debido a su vida media tan extremadamente corta (12 minutos), no existe razón para considerar

los efectos del hassio en el medio ambiente.



% en el sol 0%




% en los humanos 0%


Nombre Meitnerio


Valencia -






Elemento Meitnerio (Mt)

112


6d77s

2



Densidad (g/ml) -



Descubridor Heavy Ion Research Laboratory en 1982

Meitnerio

Elemento que se espera sea químicamente similar al elemento iridio. Se ha producido un átomo y se ha

observado su decaimiento en la reacción de fusión entre el 58Fe y el 209Bi. Este experimento fue llevado a

cabo en 1982 por el mismo equipo alemán que descubrió el elemento Bh, usando las mismas técnicas.

Se usó una dosis total de 7x1017 iones para bombardear capas delgadas de bismuto, durante un tiempo de

irradiación de 250 h. La energía de excitación del sistema compuesto se ajusta bien a la sistemática para un

canal de reacción de un neutrón que lleve al isótopo 266Mt de acuerdo con la asignación que se desprende

de sus propiedades de decaimiento por partícula alfa (11.1 MeV) está dentro de lo esperado a partir de la

sistemática de las energías de decaimiento por partícula alfa. Se ha estimado una vida media de entre 2 y

20 ms.

La sección transversal para una producción es extremadamente pequeña (aproximadamente 10-39 m2).

De cada 1011 encuentros nucleares, aparentemente sólo uno lleva a la producción de un átomo de

elemento Mt. Sin embargo, la probabilidad de producir el evento observado aleatoriamente es de 10-18.

Aun con un solo átomo encontrado, se puede considerar que la existencia del elemento Mt es muy

probable.

Yu. Ts. Oranessian y su equipo de Dubna repitieron el experimento de Darmstadt en 1984, con una dosis

de irradiación diez veces más alta. Se separó químicamente el nucleído 246Cf, un emisor alfa con una vida

media de 1.5 días y el séptimo miembro de la cadena de decaimiento. Se registró que había siete

decaimientos alfa que eran compatibles con la energía de decaimiento y la vida media del 246Cf. Además,

se observó un evento de fisión del 258Rf. Así, la formación de este isótopo 266Mt ha sido confirmada de

manera indirecta.

Efectos del Meitnerio sobre la salud



Efectos ambientales del Meitnerio

Debido a su vida media tan extremadamente corta (3,8 milisegundos), no existe razón para

considerar los efectos del meitnerio en el medio ambiente.



% en el sol 0%

113

Conclusiones

Cuando los metales de transición se combinan con elementos más electronegativos, el

estado de oxidación mas bajo en todos ellos con excepción del Cu es 2+.

A la mayoría de elementos de la tabla periódica se les es más fácil regalar y compartir

electrones de carga positiva pero a los elementos de transición se les es más fácil robar

electrones de carga negativa o positiva.

Todos los elementos de transición de la tabla periódica de los elementos son metales los

cuales pueden llegar a formar óxidos, oxísales, hidruros y complejos químicos además todos

tienen importancia a nivel industrial, medica joyería, energía nuclear y en la electrónica.

.

114

Bibliografía

Tabla Periódica de los Elementos. Edigol Ediciones. 1ª edición. Idioma Español. 21x29 cm.

Housecroft, C. E., & Sharpe, A. G. (2006). Química inorgánica. (2 ed.). united kingdom:

Pearson Prentice Hall.

http://citationmachine.net/index2.php?reqstyleid=2&mode=form&reqsrcid=APAWebPage.

K. F. Purcell, J.C. Kotz, Química Inorgánica, Reverté, Barcelona, l979.

N. H. Greeenwood, A. Earnshow, The chemistry of the elements, Pergamon Press, Oxford,

l984.

A.F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, Clarendon Press, Oxford, 4ª Ed., l.985.

Traducción al español: Reverté, l983.

Adams, D.M. y Raynor, J.B.; Química Inorgánica Práctica Avanzada; Reverté, 1966.

Marr, G. y Rockett, B.W.; Practical Inorganic Chemistry; Van Nostrand, 1972.

Petrucci, R.H., Harwood, W.S. y Herring, F.G.; Química General, 8ª ed.; Pearson/Prentice

Hall, 2003.

Riesenfeld, E.H.; Prácticas de Química Inorgánica, 14ª ed.; Labor, 1943.

Shriver&Atkins; Química Inorgánica, 4ª ed.; McGraw-Hill, 2006.

Brauer, G.; Química Inorgánica Preparativa; Reverté, 1958.

Brown, T. (2004). Química: La Ciencia Central. México: Prentice Hall.

Raymond, C. (2010). Química. México: Mc Graw Hill.

Whitten, K. Química General. México: Mc Graw Hill.

Adams, D.M. y Raynor, J.B.; Química Inorgánica Práctica Avanzada; Reverté, 1966.

Celis, M. Gutiérrez de; Prácticas de Química Inorgánica; SAETA, 1942.

Dodd, R.E. y Robinson, P.L.; Química Inorgánica Experimental; Reverté, 1965.

Grubitsch, H.; Química Inorgánica Experimental; Aguilar, 1959.

http://citationmachine.net/index2.php?reqstyleid=2&mode=form&reqsrcid=APAWebPage

115

Anexos

116

Glosario

Actínidos: metales de transición interna que se ubican en el séptimo periodo de la tabla.

Alcalinos: metales del grupo 1 de la tabla periódica.

Alcalino térreos: metales del grupo 2 de la tabla periódica.

Aniones: átomos con carga eléctrica positiva.

Berilio: cuarto elemento de la tabla periódica, posee Z=4.

Bloque: división de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos.

Estos son: s, p, d, f.

Cationes: átomos con carga eléctrica positiva.

Configuración electrónica: distribución de los electrones en la corteza del átomo en sus distintos

niveles y subniveles.

Configuración electrónica abreviada: configuración electrónica del gas noble anterior más lo

falta para cumplir la configuración electrónica del elemento dado.

Deuterio: átomo formado por un neutrón y un protón.

Diagrama atómico: representación grafica de un átomo que muestra la composición de su núcleo

y cantidad de electrones por nivel.

Dúctiles: materiales que se pueden trabajar para formar hilos o alambres.

Electronegativos: átomos que tienden a ganar electrones.

Electropositivos: átomos que tienden a ganar electrones.

Electrones de Valencia: electrones del último nivel de energía de un átomo.

Elementos químicos: sustancia pura que no puede descomponerse en otras más simples.

Grupo local: conjunto de unas 40 galaxias en la que se encuentra la Vía Láctea.

Grupos: conjunto de elementos químicos que tienen la misma cantidad de electrones en el

Guía de laboratorio

LABORATORIO DE ELEMENTOS DE TRANSICIÓN Y ORGANOMETÁLICOS

PRÁCTICA No. X

TENDENCIAS DE REACTIVIDAD EN LOS ELEMENTOS DE LA PRIMERA SERIE DE

TRANSICIÓN

I. OBJETIVO

Que el alumno relacione las propiedades teóricas estudiadas con las propiedades que presentan los

compuestos de metales de transición en el laboratorio, observando mediante reacciones las

diferencias en reactividad de algunos elementos de transición, para tratar de establecer una

correlación entre los mismos.

II. FUNDAMENTO

La tabla periódica está construida agrupando a los elementos en grupos o familias, en donde cada

elemento perteneciente a alguno de ellos se localiza en un periodo diferente, dependiendo de su

configuración electrónica. Aun cuando el estudio de los elementos de transición puede abordarse

a partir del grupo al que pertenecen una serie de ellos, ha resultado más conveniente hacerlo por

periodos, considerando que de esta forma la variación de propiedades físicas y químicas es

sistemática y puede aportar información para relacionar y sistematizar el comportamiento de los

elementos. Propiedades como capacidad de coordinación, poder oxidante o reductor de sus

117

compuestos, propiedades ácido-base, presencia de propiedades magnéticas, color de compuestos

de coordinación y tendencias en reactividad son algunos de los factores que experimentalmente

pueden obtenerse, y entonces relacionarlas con la configuración electrónica y la ubicación de estos

elementos en la tabla.

MATERIAL Y REACTIVOS

Mechero Bunsen

Sulfato de cobalto 0.1 M

Pinzas para tubo de ensaye

Sulfato de níquel 0.1 M

Tubos de ensaye

Sulfato de zinc 0.1 M

Gradilla

Hidróxido de sodio 3 M

Pipetas graduadas

Hidróxido de amonio 3 M

Cloruro de amonio

Hidróxido de potasio

Sulfato de manganeso 0.1 M

Agua destilada

Sulfato de fierro 0.1 M

IV. PROCEDIMIENTO

SOLUCIONES DE LOS IONES: Se prepara 1mL de cada una de las soluciones que se indican a

continuación: Sulfatos 0.1 M de Mn(II), Fe (II), Co(II), Ni(II) y Zn(II). Se calienta cada solución

hasta inicio de ebullición para reducir la concentración de oxígeno disuelto y después se procura

agitarlas lo menos posible.

OPERATORIA: Agregar 1mL de hidróxido de sodio 3 M a cada alícuota. Después de una rápida

agitación, se dejan reposar las mezclas hasta que desaparezca el aspecto turbio. Anote la apariencia

de las mezclas, (1) inmediatamente, (2) después de 15minutos, y (3) después de al menos hora y

media. Observe los cambios que sucedan y anótelos. A otra serie de tubos agregue 1mL de

hidróxido de amonio 3 M, y después de mezclar agregue aproximadamente 0.2g de cloruro de

amonio, anotando cualquier tendencia en la formación de soluciones claras.

Con otra serie de tubos agregue aproximadamente 1g de hidróxido de potasio a cada una de las

soluciones. Caliente la mezcla a 55-60°C con agitación. Diluya cada mezcla con dos veces su

volumen de agua. Realice observaciones (1) inmediatamente, (2)después de 15 minutos, y (3)

después de al menos hora y media. Observe los cambios que sucedan y anótelos.

Con la ayuda de sus observaciones y libros de texto, conteste el siguiente:

V. CUESTIONARIO:

1. Señale la tendencia en facilidad de reacción para los metales de la primera serie de transición

analizados, proponiendo el tipo de compuestos formados.

2. Señale la tendencia en formación de los complejos para los iones de la primera serie de

transición

3. Explique las tendencias obtenidas en términos de potencial de ionización y configuración

electrónica u otras propiedades

118

Cronograma de actividades

119

.

metales de transicion terminado

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