Question

Porque el Zn, Cd y Hg no pueden ser considerados estrictamente elementos de transicion

Answer 1

Zn, Cd y Hg pertenecen al bloque d del Sistema Periódico aunque no se les considera elementos de transición típicos ya que presentan una configuración electrónica del tipo (n-1)d10ns2 y en sus combinaciones mantienen la configuración electrónica d10 con un estado de oxidación (II), mientras que las propiedades características de los elementos de transición proceden de configuraciones electrónicas d1 a d9. Las analogías químicas más acusadas en el grupo se establecen entre Zn y Cd, diferenciándose el Hg, único elemento metálico líquido a temperatura ambiente y con estados de oxidación (I) y (II).
Las características químicas de Zn y Cd que ofrecen interés biológico son:
- Actúan con estado de oxidación +2 formando los cationes Zn+2 y Cd+2, de
configuración d10, por lo que no pueden intervenir en procesos redox biológicos (salvo que sea a través de coenzimas).
- Ambos cationes son moderadamente ácidos (pKa Zn2+=9,6; Cd2+=9,8). Al unirse el Zn2+ con otros ligandos, las moléculas de H2O que aún están coordinadas a él adquieren mayor carácter ácido. Así sucede con la anhidrasa carbónica cuyo pKa=7.
- Ejercen gran poder polarizante actuando como ácidos de Lewis, por lo que catalizan
reacciones enzimáticas hidrolíticas, ya que la del sustrato permite su ataque por reactivos nucleófilos (H2O,OH-).
El mercurio actúa con estados de oxidación (I) y (II):
- El mercurio (I) se presenta como un dímero Hg22+, que dismuta según:
Hg22+ → Hg + Hg2+
- El catión Hg2+ es muy ácido (pKa=3,7) y se hidroliza con facilidad.
- El catión Hg2+ tiene un gran poder polarizante actuando como ácido de Lewis.
Desde el punto de vista de la coordinación, los cationes Zn+2, Cd+2 y Hg+2 son ácidos blandos y forman complejos con gran número de ligandos, aumentando su afinidad con aquellos que contienen átomos dadores de S (bases blandas), de acuerdo al siguiente orden: Hg+2 > Cd+2 > Zn+2. El Zn presenta también gran afinidad por ligandos con anillos de imidazol (N como átomo dador). Por este motivo, a nivel biológico los encontramos coordinados preferentemente a aminoácidos, péptidos o proteínas que contienen metionina o cisteína (grupos –SH) o a histidina (nitrógeno imidazólico)5.