El primer grupo de transición | Del hierro al platino | Del cobre al mercurio
Tal como se ha desarrollado la vida en la Tierra, tiene como requisito indispensable la presencia de ciertos elementos. Los hemos enumerado anteriormente y hemos visto que entre ellos, además de los más evidentes -como el hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno- , hay algunos que son menos obvios, como el hierro, cobre o zinc. Más sorprendente aun es el molibdeno, uno de los metales 'de transición', que también resulta indispensable. Esto es, que forma parte de los procesos químicos esenciales del organismo.
Los demás metales de transición, si bien es cierto que no son indispensables para la vida, han encontrado uso en la tecnología y hoy resultan esenciales para ciertos procesos industriales. Entre los más utilizados está el cromo (Cr), cuyo nombre viene de 'color' en griego. Descubierto hace dos siglos, el cromo produce diversos pigmentos para pinturas y se usa en la fabricación de aceros especiales. También importante para una serie de aleaciones es el vanadio (V). El 'acero vanadio' se utiliza en aleaciones para ejes, piezas de motores y blindajes.
A la familia de los metales de transición pertenece el titanio (Ti), usado en piezas sometidas a esfuerzos extremos; el itrio (Y) -Ytterby es la ciudad sueca donde fue descubierto hace dos siglos- se utiliza en instrumentos de cirugía. El circonio (Zr) se usa para revestimiento en submarinos y plantas nucleares, que también usan el hafnio (Hf), nombre latino de Copenhague, donde fue descubierto a principios de siglo (las varillas que controlan la fisión en las plantas nucleares son de hafnio). El tantalio (Ta), cuyo nombre proviene de la mitología griega, se usa en prótesis para conectar nervios y unir músculos. El manganeso (Mn), cuyo nombre se origina en una confusión con el imán, se usa en aleaciones con el hierro.
El tungsteno (W), 'piedra pesada' en sueco pero cuyo símbolo viene de su nombre alemán (wolfram), es el elemento de más alto punto de fusión, con varias aplicaciones industriales. El renio (Re), por el río Rin, también tiene un alto grado de fusión, por lo que se usa en termómetros e interruptores. El molibdeno (Mo), además de ser indispensable para la vida, tiene aplicaciones en calderos, armas cortas y resistencias eléctricas, por su alto grado de fusión. A esta familia también pertenecen el escandio (Sc), sumamente liviano, y el tecnecio (Tc), un producto artificial. El niobio (Nb) -metal raro encontrado con el tantalio- tiene aplicación en reactores nucleares y cohetes.
En la tabla de los elementos sigue la familia llamada 'segundos metales de transición' que comprende los que acompañaron al hombre desde los albores de la civilización. Entre ellos cuatro son indispensables para la vida (hierro, cobalto, cobre y zinc) y uno se presume indispensable (el níquel). A ella también pertenecen los más apreciados y de más alto valor. Esta familia se inicia con los tres más livianos y fuertemente magnéticos, hierro, cobalto y níquel. Una aleación de estos tres, con cobre y aluminio, produce un imán doce veces más potente que el acero.
Curiosamente, el hierro y el cobre -conocidos desde tiempos inmemoriales- no se encuentran puros en nuestro planeta, sino en meteoritos provenientes del espacio exterior. En la Tierra sólo se encuentran combinados con otros elementos en diversos minerales. Los tres tienen una estructura atómica muy similar, por lo que su comportamiento físico y químico son similares. Del hierro (Fe) se puede decir que es básico para nuestra civilización. Si bien es utilizado en una gran variedad de combinaciones de aleaciones con otros metales, en volumen es el que más utilizamos para nuestras máquinas, construcciones y utensilios. También es el metal más abundante en la corteza terrestre, de la cual forma el 4.7%.
El cobalto (Co) deriva su nombre de un espíritu maligno y fue descubierto hace dos siglos, época desde la cual fue usado para colorear vidrio y esmaltes. La tecnología moderna le ha dado aplicaciones de alta tecnología en los cohetes y motores a chorro. El níquel (Ni) -cuyo nombre deriva de 'falso cobre' en alemán- con 0.01% de la corteza terrestre, es tan abundante como el cobre. Parecido al cobalto, pero no tan duro ni escaso, se usa para hacer monedas.
A estos tres siguen otros tres de segunda transición, mucho más raros: el rutenio (Ru), el rodio (Rh) y el paladio (Pd). El rutenio se usa para endurecer los metales más maleables usados en joyería. El rodio se emplea como recubrimiento para piezas de desgaste, por su brillo y dureza. El paladio, que lleva el nombre de una diosa griega, por su gran resistencia a la corrosión se utiliza en instrumentos de cirugía, prótesis dentales y relays eléctricos.
La última tríada de los segundos metales de transición incluye al osmio (Os), el metal más denso conocido (un litro pesa 22.61 kilos, contra 19.32 del oro y 21.45 del platino). Raro y costoso, por su gran dureza es utilizado en la punta de lapiceros y tiene aplicaciones industriales. El iridio (Ir), casi tan pesado como el osmio, deriva su nombre del arco iris, por los colores de sus sales. Se emplea en aleaciones -por su dureza, gran peso y resistencia- y en patrones de pesas.
El último de la familia del hierro es el platino (Pt), que debe su nombre a su parecido con la plata. Descubierto hace más de 400 años, el platino fue pronto apreciado por su resistencia a la corrosión y maleabilidad, características similares a las del oro. Más denso que éste, pero menos maleable, el platino se ha utilizado en joyería, en patrones de pesos y medidas, y en instrumentos de precisión. Resistente a la corrosión y a la mayoría de los ácidos como el oro, el platino, sin embargo, no ha alcanzado la misma demanda en joyería, debido a su color similar a la plata, metal de mucho menor valor.
Los tres primeros metales de la familia llamada 'terceros de transición' acompañan al hombre desde tiempos inmemoriales. Debido a su estructura atómica con 18 electrones en la segunda capa, estos tres metales, a pesar de tener un sólo electrón en su capa externa, son estables, pesados y duros. El cobre (Cu) es el metal que el hombre aleó con el estaño (Sn), para producir bronce, y con el zinc (Zn), para producir latón. El cobre es parte de la historia de la civilización, por lo que está presente en la tecnología desde tiempos prehistóricos, y ha pasado de las prmitivas herramientas y armas a los circuitos eléctricos de hoy y a una gran variedad de usos. Como el hierro y el zinc, el cobre es indispensable para la vida.
La plata (Ag) deriva su símbolo del nombre latino 'argentum' y también es conocida desde tiempos prehistóricos. Si bien sus aplicaciones más conocidas son en joyería y objetos utilitarios decorativos, la plata tiene amplio uso en fotografía, en ciertas aleaciones y en electricidad. El oro (Au), del latín 'aurum' es el metal que simboliza la riqueza desde tiempos prehistóricos. Por su peso, resistencia a la corrosión y gran maleabilidad, es el metal por excelencia para la joyería. Brillante y resistente a la intemperie, puede ser trabajado en muchas formas. Su alto valor es uno de los misterios de la economía, pues sin tener mayores aplicaciones prácticas, excepto como revestimiento para artefactos espaciales y ciertos microcircuitos, es el refugio financiero por excelencia. Tanto el oro como la plata y el cobre se pueden encontrar libres en la corteza terrestre, ya sea como pepitas o como escamas.
Los tres siguientes miembros de la familia, aunque comparten con el cobre, la plata y el oro los 18 electrones en la segunda capa, tienen dos electrones en la primera. Uno de ellos, el mercurio (Hg), es el único metal líquido a temperatura ambiente. De ahí su símbolo y nombre latino 'Hydrargyrum', que significa plata líquida. A diferencia del mercurio, conocido desde tiempos prehistóricos, el zinc (Zn), del alemán zin, fue descubierto en el siglo XVI. Aunque aleado con el cobre, era conocido desde tiempos antiguos como latón. El cadmio (Cd), descubierto hace casi 200 años, se encuentra frecuentemente con el zinc y se presume que tiene alguna función biológica, aunque ésta no ha sido confirmada.
Los tres metales que cierran el grupo de los terceros de transición tienen amplias aplicaciones industriales y se encuentran en diversos minerales. El más abundante, el zinc, con 0.01%, tiene la misma presencia en la corteza terrestre que el níquel y el cobre, mientras que el cadmio y el mercurio se calculan en cienmilésimas del uno por ciento. El latón, aleación del cobre y zinc, es un material de amplio uso, mientras que las aplicaciones del cadmio van desde los reactores atómicos (como elemento de control) hasta las pilas eléctricas. El mercurio es utilizado en interruptores eléctricos y termómetros.
