los metales de transición son cualquiera de los diversos elementos metálicos, como el cromo, el hierro y el níquel, que tienen electrones de valencia en dos capas en lugar de uno solo. un electrón de valencia se refiere a un solo electrón que es responsable de las propiedades químicas del átomo. Los metales de transición son buenos catalizadores metálicos porque fácilmente prestan y toman electrones de otras moléculas. un catalizador es una sustancia química que, cuando se agrega a una reacción química, no afecta la termodinámica de una reacción pero aumenta la velocidad de la reacción.
efecto de los catalizadores
Los catalizadores trabajan por vías catalíticas en la reacción. aumentan la frecuencia de colisiones entre los reactivos, pero no cambian sus propiedades físicas o químicas. Los catalizadores afectan la velocidad de reacción sin afectar la termodinámica. Los catalizadores proporcionan así una vía alternativa de menor energía para que la reacción tenga lugar. un catalizador afecta el estado de transición de una reacción al proporcionar al estado de transición una ruta de activación de menor energía.
metales de transición
Los metales de transición a menudo se confunden con los metales "d-block" en la tabla periódica. Aunque los metales de transición pertenecen al bloque d de la tabla periódica de los elementos, no todos los metales del bloque d pueden llamarse metales de transición. por ejemplo, el escandio y el zinc no son metales de transición, aunque son elementos d-block. para que un elemento del bloque d sea un metal de transición, debe poseer un d-orbital incompleto.
¿Por qué los metales de transición son buenos catalizadores?
La razón más importante por la cual los metales de transición son buenos catalizadores es que pueden prestar electrones o retirar electrones del reactivo, dependiendo de la naturaleza de la reacción. la capacidad de los metales de transición para estar en una variedad de estados de oxidación, la capacidad de intercambiar los estados de oxidación y la capacidad de formar complejos con los reactivos y ser una buena fuente de electrones hace que los metales de transición sean buenos catalizadores.
Metales de transición como aceptador de electrones y donante.
el scandium ion sc3 + no tiene electrones d y no es un metal de transición. El ion cinc, zn2 +, tiene un orbital completamente lleno, por lo que no es un metal de transición. los metales de transición deben tener electrones d de sobra, y tienen estados de oxidación variables e intercambiables. El cobre es un ejemplo ideal de un metal de transición con sus estados de oxidación variables cu2 + y cu3 +. el orbital d incompleto permite al metal facilitar el intercambio de electrones. Los metales de transición pueden dar y aceptar electrones fácilmente, lo que los hace favorables como catalizadores. El estado de oxidación de un metal se refiere a la capacidad del metal para formar enlaces químicos.
Acción de los metales de transición.
Los metales de transición actúan formando complejos con el reactivo. Si el estado de transición de la reacción exige electrones, los metales de transición en los complejos metálicos experimentan reacciones de oxidación o reducción para suministrar electrones. Si hay un exceso de acumulación de electrones, los metales de transición pueden mantener el exceso de densidad electrónica, lo que ayuda a que se produzca la reacción. La propiedad de que los metales de transición sean buenos catalizadores también depende de las propiedades de absorción o adsorción del metal y del complejo del metal de transición.