Alcuni degli elementi di transizione

5 09 2010

elem-transizione1Sono detti di transizione tutti quegli elementi compresi tra il II e il III gruppo (esclusi) e tra il 4° e il 7° periodo (compresi). Sono anche chiamati “metalli di transizione” perché hanno tutti aspetto metallico. La loro configurazione elettronica esterna è s2 perciò hanno proprietà chimiche molto simili a quelle degli elementi del II gruppo, però sono caratterizzati dalla comparsa di elettroni nei livelli d oppure f. Gli elementi del blocco d sono raggruppati in tre serie corrispondenti rispettivamente ai livelli 4, 5 e 6. Quelli del blocco f  compaiono sia nella III sia nella IV serie e comprendono anche i lantanidi e gli attinidi, non indicati nell’immagine ma che avrai sicuramente notato nel Sistema periodico. Nella formazione di composti tendono a formare due legami ionici e a dare cationi generalmente bivalenti ma in alcuni casi (ad esempio Ag+ e Fe3+) anche monovalenti o trivalenti. Molti hanno un’elevata temperatura di fusione e il tungsteno o wolframio (W), utilizzato fino a pochi mesi fa come filamento nelle lampadine ad incandescenza, fonde addirittura a 3410 °C. Al contrario, il mercurio (Hg) è liquido già a temperatura ambiente. Si trovano tutti sotto forma di composti ma, alcuni, quelli meno reattivi come oro, platino e rame possono trovarsi anche allo stato elementare.

Da punto di vista industriale e storico, l’elemento più importante è il ferro. Ha dato il nome ad una età della civiltà umana. Forma numerosi minerali (soprattutto ematite, Fe2O3; magnetite, Fe3O4; pirite, FeS2; siderite, FeCO3 )  ed è stato estratto con facilità per produrre strumenti di ogni tipologia. Poiché il ferro si ossida facilmente vengono prodotte e utilizzate molto anche due leghe ferro-carbonio: l’acciaio contenete una percentuale di carbonio che varia dallo 0,3% al 2%; la ghisa con il 5% di carbonio. Sulla crosta terrestre, con il 4,7% è il quarto elemento in ordine di abbondanza, dopo ossigeno, silicio e alluminio. Il nucleo interno della Terra invece, secondo ipotesi ormai consolidate, è composto prevalentemente da ferro e nichel.

Il rame pur essendo un metallo tenero, per la facilità di preparazione è stato utilizzato fin dal 3.500 a.C. circa. Ha il vantaggio rispetto al ferro di ossidarsi difficilmente ed è un ottimo conduttore di calore ed elettricità. I cavi elettrici sono costituiti da rame e, negli ultimi anni, sono aumentati molto i furti di questi materiali a causa del crescente aumento del costo del metallo. Spesso il rame è stato utilizzato nella formazione delle monete; oggi le monete da 1, 2, 5 centesimi di euro sono rivestite di rame. Diverse leghe contengono rame: il bronzo è una lega rame-stagno, l’ottone è una lega rame-zinco. In agricoltura viene utilizzato molto il solfato di rame (CuSO4) per il trattamento di viti e ortaggi contro i parassiti.

L’oro, per le sue caratteristiche (difficilmente ossidabile, inattaccabile dagli acidi, giallo-brillante, raro, facilmente lavorabile), è uno dei metalli più preziosi e costosi. Nei periodi di crisi è sempre stato considerato un bene rifugio, al riparo da inflazioni e svalutazioni. L’oro bianco, ultimamente molto utilizzato per gli anelli, contiene il 20% di platino.

Altri elementi importanti della zona di transizione sono: titanio, argento, cromo, manganese, nichel, zinco, platino, mercurio, cobalto. Altre proprietà le troveremo nel corso di chimica, intanto cercate le loro caratteristiche e in quali prodotti vengono utilizzati.