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4.6 ELEMENTOS DEL GRUPO 12 DE LA TABLA PERIODICA FAMILIA DEL ZINC

4.6.1 Propiedades generales

El grupo 12 de la tabla periódica, o también grupo llB, pertenece a los metales de transición y es denominado también como la familia del zinc, ya que los elementos que lo conforman poseen comportamientos representativos del elemento principal. En este caso es el zinc. El grupo 12 está conformado por:   

Zinc (Zn) Cadmio (Cd) Mercurio (Hg)

Estos elementos presentan 12 electrones de valencia: 2 electrones “s” de la última capa y 10 electrones “d” de la penúltima capa. Estos elementos ostentan un estado de oxidación +2 en el que los iones tienen una distribución electrónica d10 relativamente estable, con una subcapa completa. Sin embargo, el mercurio puede reducirse fácilmente al estado de oxidación +1. Estos metales al presentar una distribución electrónica muy estable, son más nobles que los elementos del grupo 2, por lo que aumenta este carácter según crece el número atómico. Además, presentan puntos de fusión y ebullición más bajos, mayor carácter covalente en los enlaces, compuestos más insolubles y mayor tendencia a la formación de complejos que los del grupo 2. El zinc y el cadmio se parecen mucho más que el mercurio. Propiedades: 

Los elementos de la familia del zinc poseen la configuración electrónica s2p1: o Zinc: [Ar] 3d104s2 o Cadmio: [Kr] 4d105s2 o Mercurio: [Xe] 5d106s2

Propiedades físicas. 

Poseen brillo metálico. ▫ El zinc es brillante y de color blanco azulado. ▫ El cadmio es de color blanco azulado. ▫ El mercurio es un metal líquido denso y plateado

     

El zinc y el cadmio son sólidos en su estado natural. Por su parte, el mercurio es el único metal líquido a temperatura ambiente. El zinc es un metal duro y frágil, pero se vuelve maleable entre 100 y 150ºC. El cadmio es blando, dúctil y maleable. Presentan bajos puntos de fusión y de ebullición. El zinc y el cadmio son conductores de calor y energía aceptables. El mercurio, es un pobre conductor térmico pero un conductor eléctrico ligeramente bueno. El cadmio y el mercurio son bastante tóxicos.

Propiedades químicas.     

El cadmio es resistente a la corrosión. El zinc, cadmio y mercurio forman una gran cantidad de aleaciones. Originan compuestos bastante insolubles. La reactividad de estos elementos aumenta a medida que se desciende en el grupo. Forman compuestos de coordinación coloreados, esto debido a su facilidad para formar enlaces covalentes con la participación de electrones “d” y por su tendencia a reaccionar químicamente en diferentes estados de oxidación estables y a cambiar con relativa facilidad de un estado de oxidación a otro.

4.6.2 Comportamiento químico Zinc El zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata. A 0.91ºK es un superconductor eléctrico. El zinc puro no es ferromagnético. Es un metal químicamente activo. Puede encenderse con alguna dificultad produciendo una flama azul verdosa en el aire y liberando óxido de zinc en forma de humo. El zinc metálico en soluciones ácidas reacciona liberando hidrógeno para formar iones zinc, Zn 2+. Se disuelve también en soluciones fuertemente alcalinas para formar iones dinegativos de tetrahidroxozincatos. Cadmio El comportamiento químico del cadmio se asemeja al del zinc, pero es mucho más afín al azufre y más móvil en ambientes ácidos. En el medio natural el cadmio se encuentra con valencia 2+, por lo que en solución forma especies químicas tales como CdCl+, CdOH+ CdHCO3 +, CdCl3 -, CdCl4 2-, Cd (OH)3 - y Cd (OH)4 2- y quelatos orgánicos.

Mercurio El mercurio metálico se usa en interruptores eléctricos como material líquido de contacto, como fluido de trabajo en bombas de difusión en técnicas de vacío, en la fabricación de rectificadores de vapor de mercurio, termómetros, barómetros, tacómetros y termostatos y en la manufactura de lámparas de vapor de mercurio. Se utiliza en amalgamas de plata para empastes de dientes. Los electrodos normales de calomel son importantes en electroquímica; se usan como electrodos de referencia en la medición de potenciales, en titulaciones potenciométricas y en la celda normal de Weston. El mercurio se encuentra comúnmente como su sulfuro HgS, con frecuencia como rojo de cinabrio y con menos abundancia como metalcinabrio negro. Un mineral menos común es el cloruro de mercurio(I). A veces los minerales de mercurio contienen gotas pequeñas de mercurio metálico. En sus compuestos, el mercurio se encuentra en los estados de oxidación 2+, 1+ y más bajos; por ejemplo, HgCl2, Hg2Cl2 o Hg3(AsF6)2. A menudo los átomos de mercurio presentan dos enlaces covalentes; por ejemplo, Cl-Hg-Cl o Cl-Hg-Hg-Cl. Algunas sales de mercurio (II), por ejemplo, Hg (NO3)2 o Hg (ClO4)2, son muy solubles en agua y por lo general están disociadas. Las soluciones acuosas de estas sales reaccionan como ácidos fuertes a causa de la hidrólisis que ocurre. Otras sales de mercurio (III), como HgCl2 o Hg (Cn)2, también se disuelven en agua, pero en solución sólo están poco disociadas. Hay compuestos en que los átomos de mercurio están directamente enlazados a átomos de carbono o de nitrógeno; por ejemplo, H3C-Hg-CH3 o H3C-CO-NH-Hg-NH-CO-CH3. En complejos, como K2 (HgI4), a menudo tiene tres o cuatro enlaces. 4.6.3 Toxicología metálica Zinc El límite superior recomendado en adultos para la ingestión de Zinc es de 40 mg/día; el límite superior es menor en las personas más jóvenes. La intoxicación es rara. La ingestión de Zinc elemental en dosis de 100 a 150 mg/día durante períodos prolongados interfiere con el metabolismo del cobre y causa un descenso de los niveles séricos de este elemento, microcitosis eritrocítica, neutropenia y alteraciones de la inmunidad; dosis más altas deben administrarse sólo durante períodos breves, con seguimiento estrecho del paciente. La ingestión de cantidades mayores (200 a 800 mg/día), por lo general a causa de consumir alimentos o bebidas ácidas contenidos en un envase galvanizado (revestido de Zinc), puede provocar anorexia, vómitos y diarrea. La intoxicación crónica puede causar deficiencia de cobre y daño nervioso.

La fiebre de los vapores metálicos, también llamada fiebre de los fundidores de latón o temblores del Zinc, está causada por la inhalación de vapores industriales de óxido de Zinc; provoca fiebre, disnea, náuseas, fatiga y mialgias. El inicio de los síntomas suele ser de 4 a 12 horas después de la exposición. Los síntomas remiten después de transcurridas 12 a 24 horas en un ambiente sin Zinc. El diagnóstico de la intoxicación por Zinc suele realizarse sobre la base del transcurso del tiempo y el antecedente de exposición. Cadmio La intoxicación aguda por ingesta de alimentos contaminados con altas dosis se manifiesta por síntomas irritativos a nivel gastrointestinal en la primera hora después del consumo. Se presenta sabor metálico, cólicos violentos, vómitos, diarreas sanguinolentas y toxicidad hepatorrenal. La exposición crónica a través de los alimentos o el agua determina un cuadro insidioso de difícil diagnóstico: Astenia, adelgazamiento, anemia, hipoglogulinemia (y). La proteinuria: progresa al Síndrome de Fanconi (aminoaciduria, glucosuria, hipercalciuria y fosfaturia). Nefrolitiasis, osteomalacia, dolores óseos, fracturas patológicas. Otras manifestaciones son: fotosensibilidad, disfunción hepática, hipertensión. La acción cancerígena no se relaciona con la absorción digestiva. El fallecimiento puede sobrevenir después de 4 o 7 días. Pueden producirse exposiciones a concentraciones de cadmio en la atmósfera superiores a 5 mg Cd/m3 durante las operaciones de soldadura, corte al plasma o fundición de aleaciones de cadmio. Las fuentes de contaminación de los alimentos pueden ser las cacerolas y sartenes recubiertos con esmalte a base de cadmio o soldaduras realizadas con cadmio que se utilizan en las máquinas expendedoras de bebidas calientes y frías. En los animales, la administración parenteral de cadmio en dosis superiores a 2 mg Cd/kg de peso corporal produce necrosis testicular. Sin embargo, no se ha descrito este tipo de efectos en el hombre. Mercurio Se produce principalmente por ingestión o inhalación de cualquiera de las 3 formas de mercurio: elemental, orgánico e inorgánico. La exposición al mercurio elemental afecta a los pulmones (la inhalación de vapores de mercurio provoca tos, escalofríos, fiebre, dificultad respiratoria) y a la piel (leve inflamación, vesiculación, descamación, irritación, urticaria, eritema y dermatitis alérgica de contacto acompañada de dolor), así como al sistema nervioso periférico y central (depresión, paranoia, irritabilidad extrema, alucinaciones, incapacidad para concentrarse, pérdida de memoria, temblor de manos, cabeza, labios, lengua, mandíbula y párpados, pérdida de peso, baja temperatura corporal,

somnolencia, cefaleas, insomnio, fatiga). La exposición al mercurio inorgánico provoca, por lo general, el desarrollo de un sabor metálico, dolor orofaríngeo localizado, náuseas, vómitos, diarrea sanguinolenta, dolor cólico abdominal, disfunción renal y anomalías neurológicas; mientras que el mercurio orgánico puede derivar en neurotoxicidad retardada. 4.6.4 Tratamientos desintoxicantes

Zinc El tratamiento médico está basado en mantener la homeostasis de los órganos afectados por la fosfina. Comienza con la descontaminación dérmica, digestiva o de la vía respiratoria, lo cual es sujeto de grandes controversias, ya que la descontaminación dérmica solo debe efectuarse con un barrido o cepillado enérgico de la piel afectada, sin contacto con el agua o jabón para evitar la liberación de fosfina con la humedad, retirando a su vez toda la ropa contaminada, sin descuidar las áreas de lechos ungüeales y piel cabelluda. En cuanto a la descontaminación del tubo digestivo la controversia es aún mayor, dado que el contacto con la humedad libera de inmediato la fosfina, por lo que se han descrito propuestas para administrar permanganato de potasio diluido, bicarbonato de sodio en solución o parafinas, sin que haya evidencias documentadas de beneficios al respecto. Cadmio Los efectos de la toxicidad por Cd dependen del tipo de exposición, ya sea a través de la inhalación de aire contaminado (particularmente cerca de fundidoras, incineradoras o procedente del humo del cigarro), consumo de alimentos y aguas contaminadas. En fumadores, se ha encontrado que la concentración de Cd en la sangre es de 1-4 µg/l, un valor de cuatro a cinco a veces más alto que en los no fumadores. •

Diarreas, dolor de estómago y vómitos severos,

•

Debilitamiento óseo

•

Fallos en la reproducción y posibilidad incluso de infertilidad

•

Daño al sistema nervioso central

•

Daño al sistema inmunológico

•

Desórdenes psicológicos

•

Carcinogénico.

Tratamiento:

1- Intoxicación aguda: Paciente asintomático: Decontaminación, lavado gástrico (el Carbón Activado no es de utilidad). Paciente sintomático: Reposición hidroelectrolítica, administración del antídoto específico. 2- Intoxicación crónica: Antídoto específico. 3- Osteomalacia: Vitamina D y Calcio. Mercurio Identificar y eliminar la fuente del mercurio es crucial. La descontaminación requiere la eliminación de la ropa, lavar la piel con agua y jabón y el lavado de los ojos con solución salina, según sea necesario. La ingestión de compuestos inorgánicos tales como el cloruro de mercurio deben ser abordada como la ingestión de cualquier cáustico grave. La terapia de quelación inmediata es el estándar de cuidado para un paciente con síntomas graves de envenenamiento por mercurio o con las pruebas de laboratorio indicando una elevada carga total de mercurio. Muchos de los efectos tóxicos del mercurio son parcial o totalmente reversibles, ya sea a través de una terapia específica o a través de eliminación natural del metal después de la exposición. El mercurio en el cerebro humano tiene una vida media que se aproxima a los 27,4 años. La exposición fuerte o prolongada puede causar daños irreversibles, sobre todo en los fetos, bebés y niños pequeños. El síndrome de Young se cree que es una consecuencia a largo plazo del envenenamiento por mercurio en la niñez temprana. El cloruro de mercurio puede causar cáncer, ya que causa el aumento de varios tipos de tumores en ratas y ratones, mientras que el metilmercurio causa tumores en los riñones en ratas macho. La EPA ha clasificado al cloruro de mercurio y el metilmercurio como posibles carcinógenos humanos (ATSDR, EPA).

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  

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Zapata, M. (2016). Grupo 12 de la tabla periódica: familia del zinc. Recuperado de: https://quimicaencasa.com/grupo-12-la-tabla-periodica-familia-del-zinc/ FitzStphen, M. (2018). ¿Cuál es el elemento más extraordinario de la tabla periódica? Recuperado de: https://es.quora.com/Cu%C3%A1l-es-el-elemento-m%C3%A1sextraordinario-de-la-tabla-peri%C3%B3dica Leentech, A. (1998). Mercurio Hg. Recuperado de: https://www.lenntech.es/periodica/elementos/hg.htm Leentech, A. (1998). Zinc Zn. Recuperado de: https://www.lenntech.es/periodica/elementos/zn.htm#ixzz6NrNey748 Sánchez, B. (2016). Ecotoxicología del cadmio. Recuperado de: http://147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Memoria/GARA%20SANCHEZ%20BARRON.pdf

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López, H. (2001). Toxicología de elementos. Recuperado de: https://www.orpha.net/consor/cgi-bin/OC_Exp.php?lng=ES&Expert=330021...