grupo 7 pablo mier muñoz pablo mier muñoz juan fernández cabeza juan fernández cabeza yolanda...
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GRUPO 7GRUPO 7
Pablo Mier MuñozPablo Mier Muñoz Juan Fernández CabezaJuan Fernández CabezaYolanda García CazorlaYolanda García CazorlaReyes Japón GálvezReyes Japón Gálvez
ELEMENTOS DE TRANSICIÓNELEMENTOS DE TRANSICIÓN
IntroducciónIntroducción
Propiedades generalesPropiedades generales
ParamagnetismoParamagnetismo
FerromagnetismoFerromagnetismo
BiomagnetismoBiomagnetismo
Grupo 7: Yolanda García Cazorla
Reyes Japón GálvezJuan Fernández Cabeza
Pablo Mier Muñoz
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
ELEMENTOS DE TRANSICIÓN ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNAINTERNA
LantánidosLantánidos Elementos de tierras rarasElementos de tierras raras Estado de oxidación +3Estado de oxidación +3
ActínidosActínidos RadiactivosRadiactivos Más de un estado de oxidaciónMás de un estado de oxidación
PROPIEDADES ATÓMICASPROPIEDADES ATÓMICAS
Configuración electrónicaConfiguración electrónica
Radio atómicoRadio atómico
ElectronegatividadElectronegatividad
Energía de ionizaciónEnergía de ionización
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
Altos puntos de fusiónAltos puntos de fusión
Buena conductividad eléctricaBuena conductividad eléctrica
Gran durezaGran dureza
DensidadDensidad
PROPIEDADES QUÍMICASPROPIEDADES QUÍMICAS
Estados de oxidaciónEstados de oxidación
PROPIEDADES QUÍMICASPROPIEDADES QUÍMICAS
Estados de oxidaciónEstados de oxidación
Compuestos iónicos y covalentesCompuestos iónicos y covalentes
Actividad catalíticaActividad catalítica
Compuestos de coordinaciónCompuestos de coordinación
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO Un electrón, debido a su espín, es una carga Un electrón, debido a su espín, es una carga
eléctrica en movimiento que induce un campo eléctrica en movimiento que induce un campo magnético.magnético.
En un átomo o ion En un átomo o ion diamagnético diamagnético todos los electrones todos los electrones están apareados y los efectos magnéticos están apareados y los efectos magnéticos individuales se cancelan. Una especie diamagnética individuales se cancelan. Una especie diamagnética es débilmente repelida por un campo magnético.es débilmente repelida por un campo magnético.
Un átomo o ion Un átomo o ion paramagnéticoparamagnético tiene electrones tiene electrones desapareados y los efectos magnéticos individuales desapareados y los efectos magnéticos individuales no se cancelan. Los electrones desapareados no se cancelan. Los electrones desapareados inducen un campo magnético que hace que el inducen un campo magnético que hace que el átomo o ion sea atraído por un campo magnético átomo o ion sea atraído por un campo magnético externo. Cuantos más electrones desapareados externo. Cuantos más electrones desapareados haya, más fuerte serán esta atracción.haya, más fuerte serán esta atracción.
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO
Cuando se conecta al campo magnético, se altera la situación de equilibrio. Cuando se conecta al campo magnético, se altera la situación de equilibrio. La muestra aumenta de peso debido a que ahora está sometida a dos La muestra aumenta de peso debido a que ahora está sometida a dos fuerzas atractivas: la fuerza de la gravedad y la fuerza de interacción fuerzas atractivas: la fuerza de la gravedad y la fuerza de interacción
entre el campo magnético externo y los electrones desapareados.entre el campo magnético externo y los electrones desapareados.
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO
Las propiedades magnéticas de un complejo Las propiedades magnéticas de un complejo dependen de la magnitud del dependen de la magnitud del desdoblamiento del desdoblamiento del campo cristalinocampo cristalino..
Los ligandos de campo fuerte tienden a formar Los ligandos de campo fuerte tienden a formar complejos de espín bajo, débilmente paramagnéticos, complejos de espín bajo, débilmente paramagnéticos, o incluso diamagnéticos.o incluso diamagnéticos.
Los ligandos de campo débil tienden a formar Los ligandos de campo débil tienden a formar complejos de espín alto y fuertemente complejos de espín alto y fuertemente paramagnéticos.paramagnéticos.
Los resultados de la medida de las propiedades Los resultados de la medida de las propiedades paramagnéticas de los compuestos de coordinación paramagnéticas de los compuestos de coordinación pueden interpretarse a partir de la pueden interpretarse a partir de la teoría de campo teoría de campo cristalino.cristalino.
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO
Un complejo que solo tiene un electrón d, siempre es paramagnético.Un complejo que solo tiene un electrón d, siempre es paramagnético. En un complejo con varios electrones d, la situación no es tan clara.En un complejo con varios electrones d, la situación no es tan clara.
Regla de Hund. (Alto espín). ------------- + paramagnéticosRegla de Hund. (Alto espín). ------------- + paramagnéticos Principio de exclusión de Pauli. (Bajo espín) --------- - paramagnéticosPrincipio de exclusión de Pauli. (Bajo espín) --------- - paramagnéticos*Según la distribución de electrones entre los orbitales d se da lugar a *Según la distribución de electrones entre los orbitales d se da lugar a
complejos de alto y bajo espín*complejos de alto y bajo espín*
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO Es posible conocer el Es posible conocer el
número real de número real de electrones no electrones no
apareados (o espines) apareados (o espines) en un ion complejo en un ion complejo
mediante mediciones mediante mediciones magnéticas. Por lo magnéticas. Por lo
general, los resultados general, los resultados experimentales experimentales
concuerdan con las concuerdan con las predicciones que se predicciones que se
basan en el basan en el desdoblamiento del desdoblamiento del campo cristalino. Sin campo cristalino. Sin
embargo, la distinción embargo, la distinción entre un complejo de entre un complejo de
alto epín y otro de bajo alto epín y otro de bajo espín, sólo se puede espín, sólo se puede
hacer si el ion metálico hacer si el ion metálico contiene contiene más de tres y más de tres y
menos de ocho menos de ocho electrones d.electrones d.
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO
Material paramagnéticoMaterial paramagnético material paramagnéticomaterial paramagnético material material paramagnéticoparamagnético
Sin que actúa ningúnSin que actúa ningúnbajo la acción de un campobajo la acción de un campo bajo la acción de un bajo la acción de un campocampo
Campo magnético sobre élCampo magnético sobre él magnético débilmagnético débil magnético fuertemagnético fuerte
Un átomo o ion paramagnético tiene electrones desapareados y los efectos Un átomo o ion paramagnético tiene electrones desapareados y los efectos magnéticos individuales no se cancelan. Los electrones desapareados magnéticos individuales no se cancelan. Los electrones desapareados inducen un campo magnético que hace que el átomo o ion sea atraído por inducen un campo magnético que hace que el átomo o ion sea atraído por un campo magnético externo. Cuantos más electrones desapareados haya, un campo magnético externo. Cuantos más electrones desapareados haya, más fuerte serán esta atracción.más fuerte serán esta atracción.
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO
El efecto de un campo magnético sobre un El efecto de un campo magnético sobre un material paramagnético es la alineación material paramagnético es la alineación
de los momentos magnéticos de los de los momentos magnéticos de los átomos individuales.átomos individuales.
FERROMAGNETISMOFERROMAGNETISMO
Ordenamiento magnético de todos los Ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos en la misma momentos magnéticos en la misma dirección y sentido de un metal dirección y sentido de un metal ferromagnético.ferromagnético.
METAL FERROMAGNÉTICOMETAL FERROMAGNÉTICO
Dominios magnéticos.Dominios magnéticos.
Paredes de Block.Paredes de Block.
Dentro del domino, todos los momentos Dentro del domino, todos los momentos magnéticos están alineados.magnéticos están alineados.
Sin un campo magnético los momentos Sin un campo magnético los momentos magnéticos de los dominios se cancelan.magnéticos de los dominios se cancelan.
METAL FERROMAGNÉTICOMETAL FERROMAGNÉTICO
Al exponer el metal ferromagnético a un Al exponer el metal ferromagnético a un campo magnético, los momentos campo magnético, los momentos magnéticos de los dominios se alinean.magnéticos de los dominios se alinean.
Crecimieno de los dominios con igual Crecimieno de los dominios con igual dirección y sentido del campo magnético.dirección y sentido del campo magnético.
METAL FERROMAGNÉTICOMETAL FERROMAGNÉTICO
Puede mantenerse la imanación.Puede mantenerse la imanación.
FACTORES QUE HACEN FACTORES QUE HACEN POSIBLE EL POSIBLE EL
FERROMAGNETISMOFERROMAGNETISMO 1. Los átomos de los metales 1. Los átomos de los metales
ferromagnéticos tienen electrones ferromagnéticos tienen electrones desapareados.desapareados.
2. Las distancias interatómicas son 2. Las distancias interatómicas son suficientemente grandes para permitir la suficientemente grandes para permitir la reorganización de los átomos en los reorganización de los átomos en los dominios.dominios.
EJEMPLOS DEEJEMPLOS DEMETALES FERROMAGNÉTICOSMETALES FERROMAGNÉTICOS
Fe, Co, Ni.Fe, Co, Ni.
Aleaciones de Al-Cu-Mn, Ag-Al-Mn.Aleaciones de Al-Cu-Mn, Ag-Al-Mn.
HISTÉRESISHISTÉRESIS
Ciclo completo de magnetización Ciclo completo de magnetización de un material ferromagnético.de un material ferromagnético.
Temperatura de Curie.Temperatura de Curie.
MaterialTemp. Curie
(K)Material
Temp. Curie(K)
Fe 1043 MnAs 318
Co 1388 MnBi 630
Ni 627 MnSb 587
Gd 292 CrO2 386
Dy 88 MnOFe2O3 573
COMPARACIÓN DEL COMPARACIÓN DEL FERROMAGNETISMO Y DEL FERROMAGNETISMO Y DEL
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO
SIMILITUDES:SIMILITUDES:
Tienen lugar en metales con átomos con electrones Tienen lugar en metales con átomos con electrones desapareados.desapareados.
El momento magnético total del metal es cero El momento magnético total del metal es cero cuando no están expuestos a ningún campo cuando no están expuestos a ningún campo magnético.magnético.
Los momentos magnéticos de los átomos se alinean Los momentos magnéticos de los átomos se alinean con el campo magnético al que se les expone.con el campo magnético al que se les expone.
COMPARACIÓN DEL COMPARACIÓN DEL FERROMAGNETISMO Y DEL FERROMAGNETISMO Y DEL
PARAMAGNETISMOPARAMAGNETISMO
DIFERENCIAS:DIFERENCIAS:
Los metales ferromagnéticos Los metales ferromagnéticos ordenan los momentos ordenan los momentos magnéticos de sus átomos en magnéticos de sus átomos en dominios cuando no están bajo la dominios cuando no están bajo la acción de un campo magnético.acción de un campo magnético.
Los metales paramagnéticos no Los metales paramagnéticos no tienen ningún tipo de orden en los tienen ningún tipo de orden en los momentos magnéticos de sus momentos magnéticos de sus átomos cuando no están bajo un átomos cuando no están bajo un campo magnético.campo magnético.
BIOMAGNETISMOBIOMAGNETISMO
El biomagnetismo es el estudio del El biomagnetismo es el estudio del efecto de los campos magnéticos sobre efecto de los campos magnéticos sobre sistemas biológicossistemas biológicos
Algunas de las aplicaciones más importantes de Algunas de las aplicaciones más importantes de los electroimanes son:los electroimanes son:
Aplicaciones biológicasAplicaciones biológicas
Aplicaciones médicasAplicaciones médicas
Aplicaciones biológicasAplicaciones biológicas: Afectan al : Afectan al crecimiento de las plantas y animalescrecimiento de las plantas y animales
Aplicaciones médicasAplicaciones médicas:: Mejorar arterias (sanar aneurismas)Mejorar arterias (sanar aneurismas) Detener tumores (cáncer)Detener tumores (cáncer) Reparación óseaReparación ósea Estimulación nerviosaEstimulación nerviosa Cicatrización de heridasCicatrización de heridas Regeneración de tejidosRegeneración de tejidos Tratamiento de osteoartritisTratamiento de osteoartritis ElectroacupunturaElectroacupuntura Estimulación del sistema inmunológicoEstimulación del sistema inmunológico Modulaciones neuroendocrinasModulaciones neuroendocrinas
EjemplosEjemplos
Crecimiento de semillas distinto en el Crecimiento de semillas distinto en el polo norte y en el sur.polo norte y en el sur.
El agua tratada magnéticamente El agua tratada magnéticamente modifica sus propiedades (aunque no modifica sus propiedades (aunque no su calidad), y su influencia a nivel su calidad), y su influencia a nivel biológico.biológico.
En el suelo, produce un aumento del En el suelo, produce un aumento del grado de agregación en función de grado de agregación en función de sus componentes paramagnéticos y sus componentes paramagnéticos y ferromagnéticos, favoreciéndose el ferromagnéticos, favoreciéndose el desarrollo de la planta.desarrollo de la planta.
La principal interacción es la La principal interacción es la magneto-orientación; algunos magneto-orientación; algunos de los animales son: tiburón, de los animales son: tiburón, manta, raya, palomas mensajeras manta, raya, palomas mensajeras y demás aves migratorias, abejas, y demás aves migratorias, abejas, hormigas, mariposas, tortugas, algunos hormigas, mariposas, tortugas, algunos moluscos, crustáceos, algas, gusanos …moluscos, crustáceos, algas, gusanos …Además se ha encontrado magnetita Además se ha encontrado magnetita (magnetorreceptor) en roedores, monos (magnetorreceptor) en roedores, monos y el ser humano.y el ser humano.
También existen bacterias que utilizan el También existen bacterias que utilizan el geomagnetismo para orientarse, de manera que su geomagnetismo para orientarse, de manera que su momento magnético se alinea con el campo momento magnético se alinea con el campo magnético terrestre.magnético terrestre.
Además, conocer el campo magnético terrestre Además, conocer el campo magnético terrestre con respecto a la superficie les sirve para con respecto a la superficie les sirve para determinar la dirección de mayor profundidad del determinar la dirección de mayor profundidad del fango o agua, medio en el cual viven.fango o agua, medio en el cual viven.