metalele de tranziție sunt cel mai mare grup de elemente din tabelul periodic. Și-au primit numele deoarece chimistul englez Charles Bury a descris o serie de elemente de tranziție în 1921. Bury a examinat trecerea de la un strat de electroni interior cu 8 electroni la un strat cu 18 electroni și de la un strat de 18 electroni la unul cu 32. Astăzi, majoritatea oamenilor se gândesc la aceste elemente ca la trecerea de la o parte a tabelului periodic la cealaltă. Trecând de la stânga la dreapta peste tabelul periodic, un electron este adăugat la orbitalul d al fiecărui atom, trecând de la grupul 2 la grupul 13.Iată o privire asupra diferitelor moduri de definire a metalelor de tranziție, o listă a elementelor care sunt incluse și un rezumat al proprietăților lor comune.
definiția metalului de tranziție
cea mai comună definiție a unui metal de tranziție este cea acceptată de IUPAC. Un metal de tranziție este un element cu o sub-coajă d parțial umplută sau capacitatea de a produce cationi cu o sub-coajă d incompletă.
alte persoane consideră că metalele de tranziție includ orice element de bloc d în tabelul periodic. Conform acestei definiții, grupele 3 până la 12 sunt metalele de tranziție, iar seria lantanidă și actinidă a blocului f se numește „metale de tranziție interioare.”
lista elementelor metalice de tranziție
folosind definiția IUPAC, există 40 de metale de tranziție. Acestea sunt:
- numere atomice 21 (scandiu) la 30 (zinc)
- numere atomice 39 (ytriu) la 48 (cadmiu)
- numere atomice 71 (lutetiu) la 80 (mercur)
- numere atomice 103 (lawrencium) la 112 (copernicium)
lista completă este:
- scandiu
- Titan
- vanadiu
- crom
- mangan
- fier
- Cobalt
- nichel
- Zinc
- ytriu
- zirconiu
- niobiu
- molibden
- technețiu
- ruteniu
- rodiu
- paladiu
- argint
- cadmiu
- lutețiu
- hafniu
- tantal
- tungsten
- reniu
- osmiu
- iridiu
- platină
- aur
- mercur
- lawrencium
- Rutherfordium
- dubniu
- Seaborgium
- Bohrium
- Hassium
- Meitnerium
- Darmstadtium
- Roentgenium
- Copernicium
cupru
Din punct de vedere tehnic, elementele zinc, cadmiu și mercur (grupa 12) ar trebui considerate post-tranziție, mai degrabă decât metale de tranziție, deoarece au o configurație completă d10 și produc în mod normal ioni care păstrează această configurație. Dovezi experimentale ale comportamentului mercurului ca metal de tranziție au fost obținute în 2007. Coperniciul ar trebui probabil exclus pe aceeași bază, deși proprietățile sale de oxidare nu au fost verificate experimental. Cu toate acestea, majoritatea oamenilor includ aceste elemente în lista metalelor de tranziție.
unii oameni exclud lutețiul și lawrenciul din listă. Dar, lutețiul și lawrenciul sunt din punct de vedere tehnic elemente de grup 3 care se încadrează în „spațiul” din tabelul periodic. Există, de asemenea, oameni de știință și educatori care includ seria completă de lantanide și actinide ca metale de tranziție.
proprietățile metalelor de tranziție
metalele de tranziție prezintă mai multe proprietăți caracteristice:
- ele formează adesea compuși colorați. Culorile se datorează tranzițiilor electronice d-D.
- ele formează cu ușurință complexe.
- afișează mai multe stări de oxidare pozitive. Acest lucru se datorează decalajului redus de energie dintre state.
- sunt catalizatori buni.
- sunt metale de argint la temperatura camerei. Excepțiile sunt cuprul și aurul.
- sunt solide la temperatura camerei. Excepția este mercurul.
- sunt paramagnetice (atrase de un câmp magnetic). În general, paramagnetismul rezultă din electroni d nepereche. Trei elemente importante în ceea ce privește magnetismul sunt fierul, cobaltul și nichelul. Toate cele trei elemente produc un câmp magnetic.
- ele prezintă luciu metalic.
- au energii de ionizare scăzute.
- sunt greu.
- metalele au puncte de topire și fierbere ridicate (cu excepția mercurului).
- sunt conductori electrici și termici buni.
- formează aliaje.