INTRODUCCIÓN........................................................................................................... 9
1. LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN Y SUS COMPUESTOS .......................... 11
1.1. Capacidad de enlace. Configuraciones electrónicas ..................................... 12
1.1.1. Estado elemental.............................................................................. 12
1.1.2. Valencias y estados de oxidación .................................................... 14
1.1.3. Índices de coordinación................................................................... 17
1.1.4. Formación de enlaces directos metal-metal .................................... 18
1.2. El carácter químico. Diagramas de estados de oxidación............................. 19
1.2.1. Reacciones de los metales con agua y con los ácidos ..................... 20
1.2.2. Reacciones de los metales con los álcalis ...................................... 22
1.3. Los compuestos de los elementos de transición............................................ 22
2. HALOGENUROS DE LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN ............................ 31
2.1. Halogenuros binarios .................................................................................... 32
2.1.1. Halogenuros clusters ....................................................................... 38
2.1.2. Halogenuros de valencia mixta ....................................................... 40
2.1.3. Halogenuros hidratados................................................................... 40
2.2. Estabilidad de los halogenuros...................................................................... 41
2.2.1. Eliminación de halógeno (deshalogenaciones) .............................. 42
2.2.2. Desproporciones.............................................................................. 44
2.3. Reactividad de los halogenuros..................................................................... 44
2.3.1. Adición simple con formación de complejos .................................. 45
2.3.2. Sustitución de los átomos de halógeno............................................ 47
2.3.3. Reacción con agua........................................................................... 47
2.3.4. Química redox ................................................................................. 52
2.4. Obtención de los halogenuros ....................................................................... 53
2.4.1. Reacción directa de los metales de transición con los halógenos ... 54
2.4.2. Reacción de los metales de transición con HX ............................... 56
2.4.3. Reacción de HX acuosos con óxidos, hidróxidos o carbonatos ...... 57
2.4.4. Deshidratación de halogenuros hidratados...................................... 58
Índice
6 Química inorgánica. Vol. II. Elementos de transición
2.4.5. Reacciones de precipitación ............................................................ 59
2.4.6. Transformación de unos halogenuros en otros................................ 59
2.4.7. Otras reacciones menos generales................................................... 62
2.5. Pseudohalogenuros ....................................................................................... 63
3. ÓXIDOS DE LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN ........................................... 65
3.1. Composición, estructura y enlace ................................................................. 66
3.1.1. Óxidos binarios................................................................................ 66
3.1.2. Óxidos mixtos.................................................................................. 69
3.1.3. Óxidos de valencia mixta ................................................................ 71
3.1.4. Bronces............................................................................................ 72
3.1.5. Óxidos hidratados, oxohidróxidos e hidróxidos.............................. 72
3.2. Estabilidad y comportamiento frente al calor ............................................... 74
3.2.1. Eliminación de oxígeno................................................................... 76
3.2.2. Desproporciones.............................................................................. 77
3.2.3. Deshidratación de óxidos hidratados............................................... 78
3.3. Reactividad general de los óxidos................................................................. 79
3.3.1. Comportamiento frente al agua, ácidos y bases .............................. 79
3.3.2. Reacciones entre óxidos .................................................................. 83
3.3.3. Reacciones de los óxidos con oxígeno ............................................ 85
3.3.4. Reducciones con el metal, con dihidrógeno, con metales
y con monóxido de carbono ............................................................ 86
3.4. Reacciones de formación y preparación de óxidos....................................... 89
3.4.1. Reacción de los metales con oxígeno.............................................. 90
3.4.2. Transformación de unos óxidos en otros......................................... 94
3.4.3. Óxidos por descomposición térmica de oxosales o metalaoxosales 95
3.4.4. Obtención mediante óxidos hidratados o hidróxidos ...................... 96
3.4.5. Otras reacciones de obtención de óxidos ........................................ 99
3.5. Oxidohalogenuros ......................................................................................... 99
3.5.1. Reactividad y preparación de oxidohalogenuros............................. 101
4. COMBINACIONES BINARIAS DE LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN ..... 103
4.1. Hidruros de los elementos de transición ....................................................... 104
4.1.1. Composición, estructura y enlace.................................................... 105
4.1.2. Reactividad general ......................................................................... 107
4.1.3. Reacciones de formación de hidruros ............................................. 109
4.2. Sulfuros de los elementos de transición........................................................ 111
4.2.1. Composición, estructura y enlace.................................................... 111
4.2.2. Estabilidad y reactividad ................................................................. 113
4.2.3. Obtención de sulfuros...................................................................... 115
4.3. Nitruros, carburos, siliciuros y boruros. Compuestos instersticiales ............ 119
4.4. Aleaciones de los elementos de transición.................................................... 124
5. OXOSALES Y METALAOXOSALES ................................................................... 125
5.1. Oxosales de los elementos de transición....................................................... 125
5.1.1. Comportamiento térmico................................................................. 127
5.1.2. Comportamiento en disolución acuosa............................................ 128
5.1.3. Comportamiento frente al peróxido de hidrógeno .......................... 132
5.1.4. Reacciones de obtención de oxosales.............................................. 134
5.2. Metalaoxosales de los elementos de transición............................................. 137
5.2.1. Hidrólisis y protonación de metalaoxoaniones ............................... 140
5.2.2. Reacciones de oxidación-reducción ................................................ 143
5.2.3. Preparación de metalaoxososales .................................................... 146
6. OBTENCIÓN DE LOS ELEMENTOS................................................................... 149
6.1. Estado natural y abundancia de los elementos.............................................. 149
6.2. Reacciones generales de obtención de los metales ....................................... 151
6.3. Obtención de los elementos del grupo del escandio y los lantánidos ........... 152
6.4. Obtención de los elementos del grupo del titanio ......................................... 152
6.5. Obtención de los elementos del grupo del vanadio....................................... 153
6.6. Obtención de los elementos del grupo del cromo ......................................... 154
6.7. Obtención de los elementos del grupo del manganeso ................................. 155
6.8. Obtención del hierro...................................................................................... 156
6.9. Obtención de cobre, cobalto y níquel............................................................ 158
6.10. Obtención de plata y oro ............................................................................... 159
6.11. Obtención de los elementos del grupo del platino ........................................ 160
7. COMPUESTOS DE COORDINACIÓN................................................................. 161
7.1. Los compuestos de coordinación .................................................................. 161
7.1.1. Índice de coordinación, estado de oxidación y valencia mixta ....... 163
7.1.2. Tipos de ligandos............................................................................. 165
7.1.3. Observaciones de carácter general en la química
de la coordinación ........................................................................... 167
7.1.4. Algunos complejos de interés en la química de la coordinación .... 169
7.2. Configuración electrónica de los complejos ................................................. 174
7.2.1. Complejos mononucleares .............................................................. 174
7.2.2. Complejos dinucleares con enlaces M-M ....................................... 176
7.3. Relaciones enlace-estructura......................................................................... 178
7.4. Estabilidad de los complejos. Efecto quelato y macrocíclico....................... 183
7.4.1. Factores de los que depende la estabilidad de los complejos.......... 184
7.5. Reactividad general de los compuestos de coordinación.............................. 186
7.5.1. Reacciones de isomerización........................................................... 187
7.5.2. Acidez e hidrólisis ........................................................................... 189
7.5.3. Reacciones de adición/eliminación. Adición oxidante.................... 190
Índice 7
7.5.4. Reacciones de sustitución................................................................ 193
7.5.5. Reacciones de transferencia de electrones ...................................... 199
7.5.6. Reacciones sobre los ligandos coordinados. Efecto plantilla.......... 204
7.5.7. Reacciones de los complejos dinucleares con enlaces M-M........... 206
7.6. Reacciones de formación de complejos ........................................................ 207
7.6.1. Síntesis diseñada de complejos ....................................................... 212
7.6.2. Formación de complejos dinucleares con enlaces M-M ................. 214
8. LANTÁNIDOS Y ACTÍNIDOS.............................................................................. 215
8.1. Capacidad de enlace y estados de oxidación................................................. 215
8.1.1. Los elementos lantánidos ................................................................ 216
8.1.2. Los elementos actínidos .................................................................. 218
8.2. El carácter químico de los elementos............................................................ 221
8.3. Los compuestos de los lantánidos y actínidos............................................... 223
8.3.1. Halogenuros de los lantánidos y actínidos ...................................... 223
8.3.2. Óxidos de los lantánidos y actínidos ............................................... 228
8.3.3. Hidroxidocompuestos de los lantánidos y actínidos ....................... 232
8.3.4. Oxosales y química acuosa.............................................................. 233
8.3.5. Hidruros de los lantánidos y actínidos ............................................ 235
8.3.6. Sulfuros, pnicturos, carburos, siliciuros y boruros.......................... 236
8.4. Obtención de los elementos .......................................................................... 237
APÉNDICE 1. Estructuras sólidas representativas ......................................................... 239
APÉNDICE 2. Datos de los elementos ........................................................................... 247
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................. 269
ELEMENTOS ................................................................................................................. 273
TABLA PERIÓDICA...................................................................................................... 274