Grupos 11 y 12

Grupos 11 y 121Generalidades del grupo 11Todos son metalesPresentan un nivel d completoSon metales noblesPresentan brillo y son buenos conductores de electricidadSon slidosAltos puntos de fusinLa reactividad disminuye con el aumento del nmero atmico.Nativos en al naturaleza excepto el Unununio.2Cobre

NombreCuprum kyprosNmero atmico 29Masa atmica (g/mol)63.536Densidad (g/ml) 8.96Estado de oxidacin+1, +2Electronegatividad 1.9Radio atmico ()145Configuracin electrnica[Ar]3d104s1E. de ionizacin (eV) 1745,5Punto de ebullicin 3200KPunto de fusin (C)1357.77KDescubridorAntigedad

3Obtencin:

CuFeS2 (calcopirita)

Turquesa CuAl(PO4)4(OH)8 4H2O4

Cu2S (Calcosina)

Cu2CO3(OH)2 (Malaquita)

Cu5FeS4 (Bornita)El cobre y el oro son los dos metales amarillos, aunque una delgada capa de xido de cobre (I), a menudo hace que el cobre se vea rojizo.

El color se debe a que el banda d ocupada por el metal slo est 220KJ/mol por debajo de la banda s-p en cuanto a energa. Esto hace que los fotones del intervalo de energa correspondiente (regiones azul y verde del espectro) exciten a los electrones de la banda superior. Por tanto, el cobre refleja el amarillo y el rojo.5Pirometalurgia

4 CuFeS2 (s) + 9 O2 (g) 2 Cu2S (l) + 6 SO2 (g) + 2 Fe2O3 (s) 2 Cu2S (l) + 3 O2 (g) Cu2O (s) + 2 SO2 (g)Cu2S (l) + 2 Cu2O (s) 6 Cu (l) + SO2 (g)

Ventajas:Su qumica y tecnologa son conocidas, hay muchas fundidoras de cobre existentes y es un proceso rpido.Desventajas:La mena debe estar relativamente concentrada, el proceso de fundicin consume mucha energa y se producen muchas emisiones de dixido de azufre.

62 CuFeS2(s) + H2SO4(ac) + 4O2 (g) 2 CuSO4 (ac) + 3 S (s) + Fe2O3 (s) + H2O (l)2 H2O (l) O2 (g) + H+ (ac) + 4 e-Cu2+ (ac) + 2e- Cu (s)

Ventajas:Sus subproductos son un problema menos grave que los gases de chimenea y la escoria de una fundidora, se pueden construir plantas a pequea escala y se consume menos energa.

Hidrometalurgia7Principales Reacciones del CuReacciona con el aire:2Cu (s) + O2 (g) 2 CuO (s)

Con la atmsfera hmeda:2Cu(s) + H2O(g) + CO2 + O2 Cu(OH)2 + CuCO3(s)

Con cidos:Cu (s) + 2 H2SO4 (ac) CuSO4 (s) + 2 H2O (l) + SO2 (g)

Con halgenosForma compuestos de coordinacin8Tiene la conductividad trmica ms alta de todos los metales por lo que se utiliza en utensilios de cocina.

Se utiliza en cableado elctrico y tuberas.

Es un bactericida.

Ayuda a la formacin de hemoglobina (oligoelemento)

Presente en los cloroplastos de las plantas; participa en la fotosntesis.

Aplicaciones:

9Aleaciones

Bronce 80% cobre 10% estao 10% zincLatn 77% cobre 23% zinc Plata Sterling 92.5% plata 7.5% cobre10Es relativamente costoso para ser un metal comn. La fabricacin de monedas de 1 centavo en EUA costara hoy ms que su valor, por lo que slo la capa exterior es de cobre.

Fue uno de los primeros metales utilizados por el ser humano.

Se ha propuesto implementar cobre para disminuir infecciones dentro de los hospitales.

Est presente en el agua potable.11Plata

NombrePlataNmero atmico 47Masa atmica (g/mol)107.87Densidad (g/ml) 10.5Estado de oxidacin+1Electronegatividad 1.9Radio atmico ().144Configuracin electrnica[Kr] 4d5sE. de ionizacin (eV) 758Punto de ebullicin (C)2212Punto de fusin (C)962Descubridor

12La plata se encuentra nativa, combinada con azufre (argentita, Ag2S),arsnico (proustita, Ag3AsS3),antimonio (pirargirita, Ag3SbS3) o cloro (plata cornea, AgCl).El metal se obtiene principalmente de minas de cobre, cobre-niquel,oro, plomo y plomo-zinc de Mxico, Canad, el Per y los Estados Unidos.

La produccin mundial de plata durante el 2010 alcanz un total de 22.200 toneladas mtricas de plata. Los principales pases productores de plata son Per y Mxico que representan por s solos 1/3 de la produccin mundial de plata.13Un mtodo de extraccin del metal implica el tratamiento de sulfuro de plata (I) pulverizado con una solucin aereada de cianuro de sodio, proceso que extrae la plata como ion dicianoargentato (I), [Ag(CN)]:

2AgS(s) + 8CN(ac) + O (g) + 2 HO(I) 4[Ag(CN)](ac) + 2S(s) + 40H(ac)

La adicin de zinc metlico causa una reaccin de sustitucin sencilla en la se forma el ion tetracianozincato, [Zn(CN)], que es muy estable:

2 [Ag(CN)](ac) + Zn(s) 2Ag(s) + [Zn(CN)](ac)

El metal puro se obtiene por electrolisis, utilizando como electrolito una solucin de nitrato de plata acidificada, con la palta impura como nodo y una tira de plata pura como ctodo:

Ag(s) Ag(ac) + e(nodo)Ag(ac) + e Ag (s)(ctodo)14En casi todos los compuestos simples de plata, el metal tiene un numero de oxidacin de +1; y el ion Ag es el nico ion del elemento estable en agua. Por tanto, es comn usar plata en lugar de plata (I).

El compuesto de plata mas importante es el nitrato de plata blanco. Esta, la nica sal de plata muy soluble en agua, da el ion plata hidratado incoloro cuando se disuelve en agua. El nitrato de plata se usa industrialmente en la preparacin de otros compuestos de plata, sobre todo los halogenuros de plata que se emplean en fotografa. En el laboratorio se usa una solucin estndar de nitrato de plata para los ensayos de los iones cloruro, bromuro y yoduro. En anlisis cualitativo, el halogenuro se puede identificar por su color:

Ag(ac) + Cl(ac) AgCl(s) (blanco)Kps= 2x10Ag(ac) + Br(ac) AgBr(s) (crema)Kps= 5x10Ag(ac) + I(ac) AgI(s) (amarillo)Kps= 8x1015El metal de aleacin por excelencia es el cobre que endurece la plata hasta contenidos del 5% (lo que se conoce como plata de ley), aunque se han utilizados platas con contenidos mayores de cobre. Las adiciones de cobre no alteran el color de la plata incluso hasta contenidos del 50%, aunque en ste caso el color se conserva en una capa superficial que al desgastarse mostrar una aleacin de color rojizo, tanto ms acusado cuanta mayor sea la cantidad de cobre. Tambin se han usado aleaciones con cadmio en joyera ya que ste elemento le confiere a la aleacin una ductilidad y maleabilidad adecuados para el trabajo del metal.

Entre los compuestos de importancia industrial destacan:El fulminato es un potente explosivo.El nitrato y los haluros (bromuro, cloruro y yoduro) reaccionan a la luz y se usan en emulsiones fotogrficas.

16El uso principal de la plata es como metal precioso, y sus sales, especialmente el nitrato de plata se emplean en la industria fotogrfica.En joyera y platera para fabricar gran variedad de artculos ornamentales y de uso domestico cotidiano, y con menor grado de pureza, en artculos de bisutera.La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a.C. inicialmente con electrum, aleacin de oro y plata, y mas tarde de plata pura.En aleaciones para piezas dentales.Catalizador en reacciones de oxidacin.

Aplicaciones:17Armas blancas, tales como espadas, lanzas o puntas de flecha.En electrnica, por su elevada conductividad es empleada cada vez mas, por ejemplo, en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador.En la mayora de competencias deportivas se entrega una medalla de plata al subcampen de la competencia.El ion plata es un bactericida, y se colocan soluciones diluidas de nitrato de plata en los ojos de los bebes recin nacidos para evitar infecciones.

18Oro

NombreDel latn AurumNmero atmico 79Masa atmica (g/mol)196.96Densidad (g/ml) 19.3Estado de oxidacin1+,2+,3+,5+Electronegatividad 2.54Radio atmico ()174Configuracin electrnica[Xe]4f5d6sE. de ionizacin (eV) 9.3Punto de ebullicin (C)2855.85Punto de fusin (C)1064.18Descubridor-19Necrpolis de Varna (4600 ac.) cuna de la civilizacion europeaEgipto (3600 ac.)Mesopotamia (2600 ac.)

Istopos Au; nico natural y estable36 radioistopos con masas entre 169 y 205 umasAbundancia 3.1 ppmMxico: 12 productor de oro 60 toneladas en 2010

20Generalmente se encuentra en estado elementalCalaverita AuTe

Lixivacin4Au(s) + 8CN-(aq) + 2H2O(l) + O2(g) 4[Au(CN)2]-(aq) + 4OH-(aq)Ya en disolucin se usa carbn activado para absorber el oro y eliminar lasimpurezas, despus se mezcla con NaCN y NaOH para desprender el complejo de oro del carbn activado

Electrlisis En el nodo: 4OH- O2 + 2H2O +4e-En el ctodo: e- + [Au(CN)2]- Au + 2CN-finalmente: 4OH-+ 4[Au(CN)2]- 4Au + 8CN-+ O2+ 2H2O21Compuestos del Oro:Haluros:Flor Cloro Bromo YodoAuF AuCl AuBr AuIAuF AuCl AuBr AuI AuCl

xidos Sulfuros Selenuros Teleruros NitrurosAuO AuS AuSe AuTe AuN AuS AuSe

22[Au(CN)2]-(H3O)[AuCl4].3H2O[Au(NH3)4]3+Aniones plano cuadrados[AuX4]- X: F, Cl, Br, I, CN, SCN, NO

COMPUESTOS CLUSTER

[(Ph3P)10Au12Ag12PtCl7]-23Principales Reacciones del AuAire Es estable a condiciones normales aunque se disuelve en soluciones acuosas de cianuro en presencia del aireAgua no reacciona con el aguaHalgenos 2Au(s) + 3Cl2(g) 2AuCl3(s)2Au(s) + 3Br2(g) 2AuBr3(s)2Au(s) + I2(g) 2AuI(s)Disoluciones de cloro, cloruro de trimetil amionio y de acetonitrilo disuelven el oroReacciona en agua regia No reacciona con bases acuosas24Se emplea como recubrimiento protector en muchossatlitesdebido a que es un buen reflector de laluz infrarroja.

El istopo de oro198Au, con unperiodo de semidesintegracinde 2,7 das, se emplea en algunos tratamientos decncery otras enfermedades.

Como la plata, el oro puede formar fuertes amalgamas con elmercurioque a veces se emplea enempastesdentales.

Se usa en la electrnica por su conductividad y su poca reactividadAplicaciones:25Una onza de oro puede moldearse en una lmina que cubra 28 m

Se calcula que hay 13.7 millones de toneladas de oro en el mar

Su color dorado se debe a efectos relativistas sobre sus orbitales, pero en polvos muy finos puede ser de color negro, rubi o prpura.

El oro se us en los primeros cables en vez del cobre, pero fue sustituido por plata debido a los robos que se producan. Asimismo, cambiaron la plata por cobre por los robos

26Roentgenio

NombreUnununioNmero atmico 111Masa atmica (g/mol)272Densidad (g/ml) Estado de oxidacinElectronegatividad Radio atmico ()Configuracin electrnica[Rn]5f146d107s1E. de ionizacin (eV) Punto de ebullicin (C)Punto de fusin (C)DescubridorS. Hoffmann 1994

27Su forma natural es desconocido, presuntamente slido. Aspecto desconocido, probablemente metlico plateado blanco o gris.

Anteriormente llamado unununio.

Fue descubierto en 1994 por cientficos alemanes en Darmstadt. En noviembre del 2004 recibi el nombre de Roentgenio en honor a Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923), premio Nobel de Fsica, descubridor de los rayos X.

El Roentgenio se obtiene a travs del bombardeo de hojas de bismuto (Bi) con iones de nquel (Ni), decayendo en 1,5 milisegundos.28 Bombardearon tomos de bismuto 209 con iones de nquel 64 con un aparato conocido como acelerador lineal. Esto produjo tres tomos de unununio 272, un istopo de una vida media de alrededor de 1,5 milisegundos (0,0015 segundos), y liberacin de un neutrn.

Al ser tan inestable, cualquier cantidad formada se descompondr en otros elementos con tanta rapidez que no existe razn para estudiar sus efectos en la salud humana.

209Pb + 64Ni 272Rg + 1n

29Generalidades del grupo 12Son metalesPresentan brillo y conducen electricidadSon muy estables debido a su configuracin electrnicaPresentan su nivel d completoSon slidos a temperatura ambiente con excepcin del HgMs nobles, aumentando conforme aumenta el numero atmicoPuntos de ebullicin y fusin bajos.

30Cinc

NombreCinc / ZincNmero atmico 30Masa atmica (g/mol)65.37Densidad (g/ml) 7.14Estado de oxidacin+2Electronegatividad 1.6Radio atmico ()1.38Configuracin electrnica[Ar] 3d104s2 E. de ionizacin (eV) 9.42Punto de ebullicin (C)906Punto de fusin (C)419.5DescubridorAndreas Marggraf 1746

31Se conocen 15 isotopos de los cuales solo 5 son estables (64, 66, 67, 68 y 70)Sus principales mena es la blenda (ZnS), su obtencin se basa en tostar el zinc al aire, provocando la oxidacin del mismo:ZnS (s) + 3/2O2(g) ZnO(s) + SO2 (g)Posteriormente es reducido con C para obtener el Zn puro.ZnO+ C Zn +CO

32Principales reacciones del Znxidos:ZnS(s) +3/2 O2 (g) ZnO(s) +SO2(g)Hidroxido:Zn2++ 2OH- Zn(OH)2Zn(OH)2(s) + 2H-(ac) Zn2+(ac) +2H2O (l)cidos:Zn(s) + 2H+ Zn2+(aq) + H2(g)

33Haluros Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl2 (s)+ H2 (g)SulfatosZn + H2SO4 ZnSO4 +H2ZnS + 2O2 ZnSO4ZnO + H2SO4 ZnSO4 +H2OSulfuros Zn + S ZnSReaccin con elementos no metlicos 2ZnO + SiO2 Zn2(SiO4) Formacin de complejos[Zn(H2O)4] + + NH3 [Zn(H2O)3(NH3)] + + H2O

34GalvanizacionesAleacionesPinturasPilas alcalinasCementos dentales

Aplicaciones:

35Cadmio

NombreDel latn cadmia calaminaNmero atmico 48Masa atmica (g/mol)112.4Densidad (g/ml) 8.65Estado de oxidacin2+,1+(inestable)Electronegatividad 1.69Radio atmico ()161Configuracin electrnica[Kr]4d5sE. de ionizacin (eV) 8.99Punto de ebullicin (C)767.85Punto de fusin (C)321.07DescubridorFriedrich Stromeyer (1817)36Metal blanco azulado, dctil y maleable.Toxicidad simililar al mercurio.Abundancia en la corteza terrestre: 150 ppm

Istopos6 naturales (108,110,111,112,114 y 116)Cd mas estable27 radioistopos

37Obtencin Se encuentra como residuo en la obtencin del zincla greenockita (CdS) es el nico mineral que contiene cadmio aunque no es una fuente comercialHaluros CdF CdCl CdBr CdIHidruros CdHxidos CdO CdOSulfuros CdSTeleruro CdTeSelenuros CdSeNitruros CdN

38En Combustin 2Cd(s) + O2(g) 2CdO(s)

HalogenurosCd(s) + F2(g) CdF2(s)Cd(s) + Br2(g) CdBr2(s)Cd(s) + I2(g) CdI2(s)

cidosCd(s) + H2SO4(aq) Cd2+(aq) + SO42-(aq) + H2(g)CdO + 2HNO3 Cd(NO3)2+ H2OCdCO3+ 2 HNO3 Cd(NO3)2+ CO2+ H2OCd + 4 HNO3 2 NO2+ 2 H2O + Cd(NO3)2

Bases: No reacciona con bases acuosasAgua : No reacciona con agua39El CdS se usa como pigmento amarilloEs un componente de las bateras Ni-CdSe usa como protector en reactores nuclearesFabricacin de lsers de helio-cadmioSulfuros,teleruros y selenuros se usan como semiconductoresBarras de soldaduraProtecciones contra la corrosin Disminuye el punto de fusin de otros metales en una aleacin

Aplicaciones:40Mercurio

NombrehydrargyrosNmero atmico 80Masa atmica (g/mol)200,59Densidad (g/ml) 16.6Estado de oxidacin2Electronegatividad 1.9Radio atmico ()1,57Configuracin electrnica[Xe]4f145d106s2E. de ionizacin (eV) 10.51Punto de ebullicin (C)357Punto de fusin (C)-38.4Descubridor

41Siete istopos naturales: 196-Hg , 198-Hg, 199-Hg, 200-Hg, 201-Hg, 202-Hg, 204-Hg.

Veintisiete inestables, cuyos perodos de semidesintegracin oscilan entre los 0.2 segundos 177-Hg y los 444 aos 194-Hg

Es un metal pesado plateado que a temperatura ambiente es un lquido inodoro.

No es buen conductor del calor comparado con otros metales, aunque es buen conductor de la electricidad.

Se alea fcilmente con muchos otros metales como el oro o la plata produciendo amalgamas, pero no con el hierro.

Cuando aumenta su temperatura-por encima del los 40C - produce vapores txicos y corrosivos.42En sus compuestos, el mercurio se encuentra en los estados de oxidacin +2, +1; por ejemplo, HgCl2, Hg2Cl2 o Hg3(AsF6)2.

Se encuentra comnmente como su sulfuro HgS, con frecuencia como rojo de cinabrio y con menos abundancia comometacinabrio negro.

Un mineral menos comn es el cloruro de mercurio(I)

La tensin superficial de mercurio lquido es de 484dinas/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 est en contacto.

43Enchufes, interruptores, lmparas fluorescentes y como catalizador.

Antiguamente se usaba tambin para la fabricacin de espejos y en instrumentos de medicin principalmente termmetros ( en los pases de la Unin Europea est prohibido con este ltimo fin desde el 3 de abril de 2009)Aplicaciones:

44Compuesto en los empastes de muelas, pero que ha sido sustituido hace poco tiempo (en los pases ms desarrollados), por el bismuto de propiedades semejantes, ligeramente menos txico.

En medicina:mercoquinol (oxiquinolinsulfonato de mercurio)hidrargirol (parafeniltoniato o parafenolsulfonato de mercurio)

MERTHIOLATE El thiomersal (C9H9HgNaO2S)

45Copernicio

NombreUnunbioNmero atmico 112Masa atmica (g/mol)277Densidad (g/ml) Estado de oxidacinElectronegatividad Radio atmico ()Configuracin electrnica[Rn]5f146d107s2E. de ionizacin (eV) Punto de ebullicin (C)Punto de fusin (C)DescubridorS. Hofmann, V. Ninov y F.P. Hessbuger en 1996

46Su apariencia fsica no se conoce an, pero podra hacerse, sabiendo que por ahora el istopo conocido, de 285 de masa atmica, tiene una vida media de unos 0,24 milisegundos.

A principios de 2009, la IUPAC confirm oficialmente el descubrimiento por el laboratorio GSI Helmholtzzentrum fr Schwerionenforschung (Centro de investigacin de Iones Pesados) en Darmstadt.47En julio de 2009 el grupo del profesor Sigurd Hofmann propuso el nombre Copernicio y el smbolo Cp en honor del cientfico y astrnomo Nicols Coprnico (1473-1543).

No obstante, se cambi el posible smbolo Cp, por Cn, ya que el smbolo estaba antiguamente asociado al cassiopium (cuyo nombre oficial es lutecio [Lu]); y, adems, en qumica orgnica ya existe el smbolo Cp, que indica el ciclopentadieno. Por tanto, el 19 de febrero de 2010 la IUPAC expuso oficialmente la denominacin y el smbolo del elemento 112.

208Pb + 70Zn 277Cn + 1n

48Este elemento, que en realidad fue descubierto en 1996, confirmando su existencia, aunque slo han conseguido producir, literalmente, cuatro tomos de l.

Hofmann y su equipo fueron capaces de producir por primera vez el Copernicio en el GSI, el 9 de febrero de 1996. Usando los 100 metros del gran acelerador GSI (un acelerador de partculas), que disparaba iones de zinc sobre una lmina de plomo. La fusin de los ncleos atmicos de ambos elementos produca un tomo del nuevo elemento 112. Sin embargo, el tomo nicamente se mantena estable durante una fraccin de segundo.

49Referenciashttp://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/sinmarcos/elementos/zn.htmlhttp://www.eco-usa.net/toxics/quimicos-s/zinc.shtmlhttp://webelements.com/

Rayner-Canham, G. , Qumica Inorgnica Descriptiva, Mxico, Pearson Educacin, 2000. Wulfsberg, G. , Principles of Descriptive Inorganic Chemistry, Mill Valley, Ca., University Science Books, 1991. Cotton, F.A., Wilkinson,G., Murillo, C.A., Bochmann, M. , Advanced Inorganic Chemistry, New York, John Wiley & Sons, Inc, 1999.

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