FAMILIA DEL MANGANESO Y DEL HIERROLa Familia o Grupo del Manganeso es un grupo de elementos que ocupan el Grupo 7 de la Tabla Periódica (Anteriormente Grupo VII B). La Familia o Grupo del Manganeso está conformado por los siguientes elementos: Manganeso (Mn), Tecnecio (Tc), Renio (Rn) y Bohrio (Bh). El manganeso es un metal muy común en la naturaleza, mientras los otros elementos son muy raros. El tecnecio no tiene isótopos estables y durante mucho tiempo se creyó que no se encontraba en la naturaleza. El renio se encuentra tan sólo en trazas. El tecnecio no existe en la naturaleza, se obtiene de forma artificial, mediante reacciones nucleares. Estos elementos son muy reactivos, finamente divididos reaccionan con facilidad y presentan un gran número de estados de oxidación. Se los incluye entre los elementos de transición. Este grupo de elementos químicos, se encuentran situados en la parte central de la tabla periódica, concretamente en el bloque d. Entre las características que tiene esta familia, así como las del resto de los metales de transición se encuentran la de incluir en su configuración electrónica el orbital d, parcialmente lleno de electrones. Propiedades de este tipo de metales, son su elevada dureza, el tener puntos de ebullición y fusión elevados y ser buenos conductores de la electricidad y el calor. Presentan anomalías en la distribución de electrones de sus últimas capas. Todos tienen siete electrones en total, pero el Manganeso y el Renio tienen en su última capa dos electrones en subcapa s y 5 electrones en subcapas d, en tanto que el Tecnecio tiene en su última capa un solo electrón en subcapa s y en su anteúltima capa tiene 6 electrones en subcapas d. El Manganeso tiene valencias +2, +3, +4, +5, +6, +7; el Tecnecio tiene valencias +4, +5, +6, +7 (aunque algunos desestiman esta última); el Renio tiene valencias +2, +3, +4, +5, +6, +7, y el Bohrio tiene valencias +3, +4, +5, +6, +7 probablemente. Manganeso (Mn) El manganeso es un metal de transición blanco grisáceo, parecido al hierro. Es un metal duro y muy frágil, es parecido al hierro, es refractario y fácilmente oxidable. Es el duodécimo elemento más abundante en la corteza terrestre y está ampliamente distribuido. El manganeso es un elemento esencial para los humanos, siendo necesario un aporte de entre 1 a 5 mg por día, cantidad que se consigue a través de los alimentos. El metal se obtiene por reducción de los óxidos con aluminio, y el ferromanganeso se obtiene también reduciendo los óxidos de hierro y manganeso con carbono. Tiene el número atómico 25. Historia Descubridor: Johann Gann. Lugar de descubrimiento: Suecia. Año de descubrimiento: 1774. Origen del nombre: El nombre procede de dióxido de manganeso (manganesa o pirolusita) que antiguamente se denominaba "magnes" por confundirse con la magnetita. Obtención: Mediante reducción del dióxido de manganeso, del mineral pirolusita, con carbón y calentando. Métodos de obtención: Mediante reducción del óxido con sodio, aluminio o magnesio. Debido a que sus propiedades son escasas, se obtiene aleado con hierro a partir de mezclas de minerales que contengan a ambos metales. Aplicaciones: En el acero, el manganeso mejora las cualidades de laminación y forjado, rigidez, resistencia, tenacidad, dureza, robustez y resistencia al desgaste. Las aleaciones con antimonio y aluminio, especialmente con pequeñas cantidades de cobre, son altamente ferromagnéticas. Aleado con calcio y níquel se utiliza en la fabricación de resistencias invariables con la temperatura. se le dio el nombre de eka-manganeso. Su principal aplicación es en medicina para técnicas de diagnóstico. Dada su inestabilidad. En algunas partes del mundo. Historia Descubridor: Carlo Perrier. agente desecante. Lugar de descubrimiento: Italia. En química. Emilio Segre. NH4TcO4. Esto aumenta el octanaje del combustible. catalizador en la fabricación de pinturas y barnices y para la producción de cloro y de oxígeno. ya que es artificial). El tecnecio fue el primer elemento en ser producido artificialmente. El vidrio y la cerámica se pueden colorear mediante diversos compuestos de manganeso. parece ser que Nodack y Tacke lo detectaron espectroscópicamente en 1925 y le dieron el nombre de Masurio. El manganeso es esencial para producir acero y el hierro. Ya desde tiempos antiguos se añade un compuesto de manganeso al vidrio contrarrestar este efecto. Este mismo compuesto es también un pigmento marrón que se puede utilizar para hacer pintura. Puesto que el tecnecio es inestable. Se encontró en el espectro de algunas estrellas (no se encuentra de manera natural en la tierra.El dióxido de manganeso se usa como despolarizador de pilas secas (Leclanché). sólo existen pequeñísimas trazas en la corteza terrestre originadas por la fisión espontánea del uranio. Obtención: Fue predicha su existencia de acuerdo con la tabla periódica de Mendeleiev. no eran estables. No tiene isótopos estables. La mayoría de las latas de aluminio para bebidas contienen entre 0. es excepcional entre los elementos ligeros. ya que fue el primer elemento obtenido artificialmente. no se encuentra en el cuerpo humano. Sin embargo. es un fuerte agente oxidante. el manganeso se utiliza para fabricar monedas. utilizado en química analítica y en medicina. Métodos de obtención: Se obtiene por reducción del pertecnato de amonio. El manganeso es un componente esencial para la fabricación de acero inoxidable de bajo costo. en condiciones normales. El oxígeno y el cloro se procesan utilizando dióxido de manganeso. . La contaminación de hierro puede hacer que el vidrio se tinte de color verde. El tecnecio. el óxido de manganeso se utiliza para oxidar alcohol bencílico. cuando se obtiene generalmente tiene la forma de polvo grisáceo. como decolorante del vidrio de color verde debido a la presencia de hierro.8% y 1. ya que no posee ningún isotopo estable. Tecnecio (Tc) El tecnecio es un metal radiactivo de color gris plateado con una apariencia similar al platino con el número atómico 43. Origen del nombre: De la palabra griega "technikos" que significa "artificial". Año de descubrimiento: 1937. ya que debería tener propiedades análogas al manganeso. El traqueteo de los motores se reduce mediante el uso de un compuesto de manganeso que se añade a la gasolina sin plomo. El manganeso es aleado con aluminio para producir un metal que es más resistente a la corrosión. al igual que el prometió. Fue descubierto realmente por Perrier y Segre en una muestra de molibdeno que había sido bombardeada con deuterones en el ciclotrón de Berkeley. Todos sus isótopos eran radiactivos. El permanganato de potasio se utiliza como blanqueador para la decoloración de aceites. El manganeso se utiliza en las baterías desechables estándar. con hidrógeno. No desempeña ningún papel biológico y. Sólo se ha encontrado en muy pequeñas cantidades en la naturaleza (en un principio se pensó que no existía en la naturaleza) y que se obtiene de forma sintética.5% de manganeso. el tecnecio es extremadamente escaso en la tierra. El renio es uno de los metales más densos que existen. . pasando a ser utilizado en medicina para el diagnóstico y tratamiento del cáncer. Los catalizadores de renio se emplean en muchos procesos de hidrogenación. El tecnecio se utiliza en procedimientos de medicina nuclear. Origen del nombre: De la palabra griega "Rhenus". Otto Berg. sólo superado por el wolframio. Presentan en un amplio rango de estados de oxidación: -1. siendo los más comunes +7. Obtención: Mediante una investigación sistemática con rayos X se descubrió el elemento en minerales de platino y en columbita. por reducción del mismo con hidrógeno se obtiene el elemento en forma pulvurulenta. y tiene uno de los puntos de fusión más altos de todos los metales. Sus propiedades químicas son muy parecidas a las del manganeso. Ida Tacke-Noddack. Por reducción del perrenato amónico. Estas aleaciones se emplean en filamentos de espectrógrafos de masas y medidores de iones. El óxido de renio se encuentra en los polvos de los gases de tostación de la molibdenita. brillante. En medicina se emplean compuestos con el isótopo 99Tc como radio fármacos y el isótopo 95Tc se usa como trazador radiactivo. +3. Historia Descubridor: Walter Noddack. Su número atómico es 75. es usado principalmente en joyería.. Asimismo. +5. +4. Al ser un elemento metálico refractario y resistente a la corrosión. Las de wolframio se emplean como termopares para medidas de temperaturas hasta 2200ºC y las de molibdeno son superconductoras a 10 K. Renio (Rn) Es un metal de transición de color blanco plateado. con una energía de unos 140 keV. Es superconductor por debajo de los 11 K. refractario y resistente a la corrosión. pero debido a los problemas de su producción (en reactores nucleares). por lo que puede ser detectado mediante un contador de centelleo. NH4ReO4. Métodos de obtención: Se obtiene a partir del procesado del molibdeno. Sólo puede emplearse en sitios cerrados. Aplicaciones: Se emplea como aditivo en aleaciones de wolframio y molibdeno para mejorar sus propiedades. El renio se utiliza en contactos eléctricos ya que posee buena resistencia al desgaste y a la corrosión al arco eléctrico. por ejemplo protegiendo aceros frente a la corrosión. Lugar de descubrimiento: Alemania. +2. Es sólido. También se utiliza para la calibración de equipos científicos y se ha estudiado la posibilidad de emplear el isotopo 99Tc en baterías nucleares opto eléctricas. es muy escaso en la corteza terrestre y se obtiene principalmente a partir de minerales de molibdeno.Aplicaciones: El tecnecio se puede aplicar de diferentes maneras. +1. Año de descubrimiento: 1925. nombre del río Rin. etc. muy utilizado en joyería y como catalizador. con hidrógeno a alta temperatura. Se utiliza como flash fotográfico y para la construcción de los plumines de las estilográficas. +2 y -1. estas aplicaciones están muy limitadas. +6 y +7. +6. +4. reformado catalítico. es un emisor gamma. hidrocraqueo. Recientemente científicos chilenos han desarrollado un compuesto derivado del renio que ataca a las células cancerosas. el osmio y el platino. principalmente para detectar tumores y desordenes en el sistema circulatorio. ya que es un material radiactivo. ya que son muy resistentes al envenenamiento por nitrógeno. en la construcción de filamentos para espectrómetros de masas y como catalizador de reacciones de hidrogenación y des hidrogenación en la industria química. ya que su densidad solo es superada por el iridio. azufre y fósforo. Métodos de obtención: Mediante bombardeo de bismuto con cromo. La Familia o Grupo del Hierro está conformado por los siguientes elementos: Hierro (Fe). El hassio se produce sólo en el laboratorio. Es esencial para los humanos. Tiene como número atómico el 107. Es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre (5%) aparentemente se ha combinado con níquel para formar el volumen del núcleo del planeta aunque pocas veces aparece en estado puro. Año de descubrimiento: 1981. El metal puro se produce en altos hornos poniendo una capa de piedra caliza. dúctil y maleable a temperatura ordinaria. carbono y silicio. . Obtención: Bombardeando 209Bi con núcleos de 54Cr. magnético. Historia Descubridor: Científicos del Instituto Nuclear de Dubna. aunque el hierro no alcanza el estado de oxidación +8. Lugar de descubrimiento: Dubna. El bohrio es un elemento químico de aspecto desconocido. Rusia. ya que sólo se han podido sintetizar unos pocos átomos del elemento. Es un elemento metálico. ya que es la parte principal de la hemoglobina. y al referirse al grupo 8 se suele obviar este elemento. es un elemento relativamente abundante en el universo: se encuentra en el Sol y en muchas estrellas. presuntamente sólido. es difícil de magnetizar en caliente y sobre los 790ºC la propiedad magnética desaparece. que se vuelve plástico por encima de los 790ºC. Desplaza al hidrógeno de la mayoría de los ácidos diluidos. Tiene de número atómico 26 y es uno de los elementos de transición del sistema periódico. Además este tipo de materiales son muy buenos para hacer lo que se denomina experimentos con rocas y toda clase de objetos que sean muy sólidos. fósforo. Origen del nombre: En honor del físico danés Niels Bohr. la cual transporta el oxígeno en la sangre. El hierro se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria. Rutenio (Ru).Bohrio (Bh) El estado del bohrio en su forma natural es desconocido. produciendo 5 átomos del isotopo 262Bh. debido a la gran abundancia de los minerales que lo contienen y a la facilidad con que éstos pueden reducirse con carbón. Osmio (Os) y Hassio (Hs). Los procesos de obtención del metal y sus aleaciones constituyen la llamada siderurgia. Hierro (Fe) El Hierro fue descubierto en la prehistoria y era utilizado como adorno y para fabricar armas. Tiene Valencias de +2 y +3. Químicamente. blando. En los niveles electrónicos externos de estos elementos hay 8 electrones. Todos los elementos de este grupo tienen comportamientos físico-químicos representativos del nombre que los representa. Los científicos alemanes lograron sintetizar el bohrio tras el bombardeo de un blanco del isotopo 209Bi con núcleos acelerados del isotopo 54Cr. El hierro puro es un metal gris plateado. maleable y de color blanco plateado. buen conductor de la electricidad. En este caso es el hierro. El símbolo Fe viene del latín ferrum. azufre. probablemente metálico plateado blanco o gris. Aunque el hierro no se encuentra habitualmente libre en la Naturaleza (sólo en algunos pequeños yacimientos en Groenlandia y en los meteoritos). es uno de los metales que se conoce desde la prehistoria. el hierro es un metal activo. La familia del hierro se compone de todos los integrantes del Grupo 8 de la tabla periódica (Antiguamente VIII B). Se combina con los halógenos. no se encuentra en la naturaleza. Aplicaciones: No se conocen. usualmente conocido como orín. de la séptima generación desde Adán fue un instructor de herreros y latoneros. Se usa como pigmento en la pintura y en lavandería para corregir el matiz amarillento que dejan las sales ferrosas en el agua. Los compuestos ferrosos se oxidan fácilmente a férricos. en fotografía y en medicina. frágil y se usa para obtener otras aleaciones. El óxido férrico se utiliza para obtener hierro. Se disuelve en los ácidos diluidos. Es duro. llamado vitriolo verde. cuando la cantidad de hemoglobina o el número de los glóbulos rojos de la sangre disminuye. normalmente se presenta en cristales de color verde pálido hidratados con siete moléculas de agua y se usa como un mordiente en el teñido. es duro. Se encuentra. El ferrocianuro férrico (Fe4[Fe (CN)6]3). Lugar de descubrimiento: Desconocido. Historia Descubridor: Desconocido. en el cuerpo humano. El ferrocianuro de potasio (K3Fe(CN)6). El óxido férrico. Año de descubrimiento: Descubierto en la antigüedad. azul oscuro. un polvo rojo amorfo. se obtiene por tratamiento de sales férricas con una base o por oxidación de la pirita. unido a moléculas de hemoglobina.Expuesto al aire húmedo. El cloruro férrico. se obtiene a partir del ferrocianuro ferroso (Fe3[Fe(CN)6]2) y se usa en procesar papel de copia. Se usa para obtener hierro. Métodos de obtención: Mediante la siderurgia: en un alto horno se reducen los minerales de hierro con carbón a alta temperatura. herbicida. fabricación de electrodos para la obtención electrolítica de cloro. manganeso y fósforo. El más importante compuesto ferroso es el sulfato ferroso (FeSO4). Algunos compuestos de hierro son empleados para propósitos medicinales en el tratamiento de la anemia. Obtención: El Génesis cita que Tubalcain. formando un óxido férrico hidratado de color marrón rojizo y textura porosa. En las lenguas semíticas Tubal significa "país de los metales" y Caín significa "herrero". como un abrasivo para pulir y como medio magnetizable sobre discos y cintas magnéticas. La capa protectora de óxido se rompe fácilmente y entonces vuelve a ser activo. El sulfato ferroso heptahidratado se emplea en tintorería. (El símbolo deriva de las dos primeras letras del nombre en latín). Los iones ferroso y férrico se combinan con el cianuro para formar compuestos complejos de cianuro. Origen del nombre: De la palabra latina "ferrum". El hierro comercialmente puro se usa para la producción de láminas de metal galvanizado y de electroimanes. El hierro se usa también en la preparación de tónicos. El hierro también experimenta reacciones fisicoquímicas con el carbono que son esenciales en la formación de acero. Forma compuestos ferrosos en los que actúa con valencia +2 y férricos en los que tiene valencia +3. se obtiene calentando hierro en cloro. esto es. la cual era usada para referirse al elemento. silicio. El óxido ferroso-férrico (magnetita) es ferromagnético y conduce la corriente. fabricación de tintas. como colorante (negro) y como abrasivo. facilitando el transporte del oxígeno por el organismo mediante los glóbulos rojos. como abrasivo y en pinturas (color marrón-rojizo). maleable. incluido el acero. obteniéndose el arrabio o hierro fundido. Producción de imanes. desinfectante. se llama azul Prusia. no reacciona químicamente con ácidos ni con otras sustancias. El hierro forjado contiene unas pocas décimas por ciento de carbono. conocido como rojo hierro o rojo Veneciano. como medicina en tónicos y en la fabricación de tinta y pigmentos. El hierro se combina directamente con la mayoría de no metales. cristales brillantes de color verde oscuro. El hierro fundido (arrabio) es una aleación que contiene 3 % de carbono con cantidades variables de azufre. forma una capa de óxido que lo hace pasivo. menos fusible que el puro y tiene una estructura fibrosa. Se usa como pigmento. sólido amorfo formado por la reacción de ferrocianuro de potasio con una sal férrica. pero cuando se sumerge en el ácido nítrico concentrado. se usa en la medicina como una solución alcohólica llamada tintura de hierro. Aplicaciones: Obtención de aceros estructurales. . se corroe lentamente. En 1844 Klaus demostró que el óxido de rutenio descubierto por Osann era muy impuro y que contenía un nuevo metal. en odontología. Es un metal de color gris azulado. Sus aleaciones han sido utilizadas para contactos eléctricos y en aplicaciones donde se requiere resistencia al agua y a la corrosión como en pivotes de instrumentos. en honor al país donde se descubrió. isomerización. Dada la cantidad de electrones externos que el osmio posee (disponibles para enlazar) se sabe que genera compuestos espacialmente tetraédricos. plumillas para escribir. quebradizo. y debe ser evitado.Rutenio (Ru) El rutenio es un metal cuyo número atómico es 44. . +7 y +8. oxidación y reformación. Es muy común en su forma de compuesto: El tetraóxido de osmio se encuentra en forma de cristales amarillentos que son volátiles. es azul grisáceo. La aleación rutenio-molibdeno es superconductora a temperaturas del orden de -263ºC. iridio. Osmio (Os) Es un metal de Transición con número atómico de 76. joyas. Mientras que Berzelius no encontró otros metales. Es bastante inactivo y no reacciona con los ácidos ni con el agua. Osann pensó que había descubierto tres nuevos metales. Es un excelente catalizador y se utiliza en reacciones que incluyen hidrogenación. paladio y osmio junto con el rutenio. obteniéndolo a partir de la fracción insoluble en agua regia. poco dúctil y brillante. junto con platino y paladio. aunque es difícil encontrarlo en esta forma. +5. Tiene valencias +2. que se reduce con hidrógeno para producir el metal en polvo. incluso a altas temperaturas.1 % de rutenio se aumenta cientos de veces la resistencia del titanio a la corrosión. es altamente tóxico y volátil. El rutenio ingerido es retenido fuertemente en los huesos. Esto se utiliza para eliminar este producto contaminante y tóxico en el refinado del petróleo y en otros procesos químicos. se obtiene cloruro de rutenio y amonio. se utiliza para la fabricación de contactos eléctricos con gran resistencia al desgaste. Los compuestos del rutenio se encuentran muy raramente. frágil. Los usos del rutenio metálico puro son mínimos. +6. +4. que suele acompañar al platino y manejable a altas temperaturas. Aplicaciones: Aleado. Historia Descubridor: Karl Karlovich Klaus. Con un estado de oxidación de +3. Por adición de un 0. Origen del nombre: De la palabra latina "Ruthenia" que significa "Rusia". rodio. o sea pasa de estado sólido a gas sin pasar por el estado liquido. Obtención: En 1827 Berzelius y Osann examinaron los residuos de la disolución con agua regia de platino bruto procedente de los Montes Urales. ejes y pivotes antimagnéticos para relojes e instrumentos de precisión y restauraciones metalizadas sobre porcelana. Año de descubrimiento: 1844. Los compuestos del rutenio manchan mucho la piel. El dióxido de rutenio junto con el sulfuro de cadmio se emplean para descomponer sulfuro de hidrógeno. uno de los cuales fue llamado rutenio. duro. En el aire se ataca muy lentamente formando óxido RuO2 y más rápidamente si se halla finamente dividido formando el sesquióxido inestable Ru2O3. Separados los metales individuales en un proceso químico complejo. Allí se encuentran el platino. El óxido de rutenio. En química esto se dice que sublima. Lugar de descubrimiento: Rusia. todos estos compuestos son considerados como altamente tóxicos y como carcinógenos. Métodos de obtención: Se obtiene como subproducto de la purificación de níquel y oro. +3. En su forma metálica es el material más denso de la naturaleza. RuO4. Lugar de descubrimiento: Laboratorio de Iones Pesados de Darmstadt. probablemente metálico plateado blanco o gris. Es sumamente venenoso. agujas de fonógrafos. con 0. Año de descubrimiento: 1984. El isótopo 265Hs fue producido en una reacción de fusión bombardeando un blanco de 208 Pb con átomos de 58Fe. Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Juega un papel importante en el desarrollo de materiales y estructuras.85 ms. El tetraóxido de osmio se usa para detectar huellas dactilares y en la tinción de tejidos grasos para microscopía Hassio (Hs) El hassio es un elemento sintético de la tabla periódica cuyo número atómico es el 108.Es sintetizado a partir de polvo de osmio puro puesto en presencia de oxígeno. lo mejor es guardarlo en frascos de vidrio porque atraviesa el plástico. No tiene aplicaciones. +7 y +8. Tiene valencias de: +2. Su isótopo más estable es el 269Hs. Año de descubrimiento: 1804. patrones de medida y peso. contactos eléctricos. pero se disuelve en agua regia y ácido nítrico concentrado. este compuesto puede teñir la cornea lo que pudiese inducir ceguera. Alemania. Al rojo vivo se oxida en el aire formando tetróxido de osmio. Obtención: Mediante bombardeo de un blanco de 208Pb con átomos de 58Fe según el proceso: 208Pb + 58Fe = 265Hs + n . etc. +5. que tiene un periodo de semi desintegración de 9 segundos. +3. Además. Aplicaciones: Prácticamente todo el osmio se emplea en producir aleaciones muy duras con otros metales del subgrupo del platino y se utilizan para fabricar puntas de plumas estilográficas. OsO4. Historia Descubridor: Smithson Tennant. Gottfried Münzenber y colaboradores. No se ataca con los ácidos ordinarios. La inhalación de una mínima cantidad de tetraóxido de osmio puede generar edemas pulmonares y posteriormente la muerte. En el laboratorio. +3?. puesto que sólo se han creado unos pocos átomos de este elemento. En él se encontró el osmio y el iridio. +2?. Este residuo insoluble era de color oscuro. El estado del hassio en su forma natural es desconocido. +4. Se cree que tiene valencias de: +1?. Su importancia Biológica esta en el papel que juega en tinción de tejidos al microscopio y recientemente su uso como estructura base para la creación de anti cancerígenos está abriendo nuevas puertas para el tratamiento de esta enfermedad. y reacciona con el flúor y los álcalis. +6? y +7? Historia Descubridor: Peter Armbruster. debido a que un compuesto de este elemento presentaba un olor muy desagradable. El hassio es un elemento químico de aspecto desconocido. El osmio forma sales con valencias comprendidas entre +1 y +8. +6. Se espera que el Hs tenga propiedades químicas similares a las del elemento osmio. presuntamente sólido. Origen del nombre: El nombre procede del latín "Hassias" que significa "Hess" (nombre de un estado alemán). y el de menor tiempo es el 264Hs. Métodos de obtención: Se obtiene como subproducto de la minería del níquel. +4?. +5?. Obtención: Fue descubierto por Tennant en el residuo insoluble en agua regia (mezcla de ácido clorhídrico y nítrico) del platino bruto. Origen del nombre: De la palabra griega "osme" que significa "olor". Aplicaciones: No tiene. . puesto que sólo se han creado unos pocos átomos de este elemento.Métodos de obtención: Se obtiene de la misma forma en que se hizo inicialmente.