Metale przejściowe i właściwości grupy pierwiastków

tunart / Getty Images

Największą grupę pierwiastków stanowią metale przejściowe. Oto spojrzenie na położenie tych elementów i ich wspólne właściwości.

Co to jest metal przejściowy?

Ze wszystkich grup pierwiastków, metale przejściowe mogą być najtrudniejsze do zidentyfikowania, ponieważ istnieją różne definicje, które pierwiastki należy uwzględnić. Wedługdo IUPAC, metal przejściowy to dowolny pierwiastek z częściowo wypełnioną podpowłoką elektronów d. Opisuje to grupy od 3 do 12 w układzie okresowym, chociaż pierwiastki bloku f (lantanowce i aktynowce poniżej głównej części układu okresowego) są również metalami przejściowymi. Pierwiastki bloku d nazywane są metalami przejściowymi, podczas gdy lantanowce i aktynowce nazywane są „wewnętrznymi metalami przejściowymi”.

Pierwiastki te nazywane są metalami przejściowymi, ponieważ angielska chemia Charles Bury użył tego terminu w 1921 r. do opisania przejściowej serii pierwiastków, która odnosiła się do przejścia od wewnętrznej warstwy elektronowej ze stabilną grupą 8 elektronów do jednej z 18 elektronami lub przejście od 18 elektronów do 32.

Lokalizacja metali przejściowych w układzie okresowym

Elementy przejściowe znajdują się w grupach IB do VIIIB układu okresowego pierwiastków . Innymi słowy metale przejściowe to pierwiastki:

• 21 (skandium) do 29 (miedź)
• 39 (itru) do 47 (srebro)
• 57 (lantan) do 79 (złoto)
• 89 (aktyn) do 112 (copernicium) - w tym lantanowce i aktynowce

Innym sposobem postrzegania tego jest to, że metale przejściowe zawierają pierwiastki z bloku d, a wiele osób uważa pierwiastki z bloku f za specjalny podzbiór metali przejściowych. Chociaż aluminium, gal, ind, cyna, tal, ołów, bizmut, nihonium, flerow, moscovium i livermorium są metalami, te „podstawowe metale” mają mniej metaliczny charakter niż inne metale z układu okresowego pierwiastków i zwykle nie są uważane za metale przejściowe.

Przegląd właściwości metalu przejściowego

Ponieważ posiadają właściwości metale , znane są również elementy przejściowe jako metale przejściowe . Pierwiastki te są bardzo twarde, o wysokich temperaturach topnienia i wrzenia. Przesuwając się od lewej do prawej w układzie okresowym, pięć d orbitale stają się bardziej wypełnione. The d elektrony są luźno związane, co przyczynia się do wysokiej przewodności elektrycznej i plastyczności elementów przejściowych. Elementy przejściowe mają niskie energie jonizacji. Wykazują szeroki zakres stanów utlenienia lub postaci naładowanych dodatnio. Dodatnie stany utlenienia pozwalają pierwiastkom przejściowym tworzyć wiele różnych związków jonowych i częściowo jonowych. Powstawanie kompleksów powoduje d orbitale dzielą się na dwa podpoziomy energetyczne, co umożliwia wielu kompleksom pochłanianie określonych częstotliwości światła. W ten sposób kompleksy tworzą charakterystyczne kolorowe roztwory i związki. Reakcje kompleksowania czasami zwiększają stosunkowo niską rozpuszczalność niektórych związków.

Szybkie podsumowanie właściwości metalu przejściowego

• Niskie energie jonizacji
• Dodatnie stany utlenienia
• Wiele stanów utlenienia, ponieważ istnieje między nimi niewielka przerwa energetyczna
• Bardzo trudny
• Wykazują metaliczny połysk
• Wysokie temperatury topnienia
• Wysoka temperatura wrzenia
• Wysoka przewodność elektryczna
• Wysoka przewodność cieplna
• Ciągliwy
• Tworzą kolorowe związki, dzięki przejściom elektronowym d-d
• Pięć d orbitale stają się bardziej wypełnione, od od lewej do prawej w układzie okresowym
• Zwykle tworzą związki paramagnetyczne z powodu niesparowanych elektronów d
• Zazwyczaj wykazują wysoką aktywność katalityczną