az átmeneti fémek a periódusos rendszer legnagyobb elemcsoportjai. Azért kapták a nevüket, mert Charles Bury angol kémikus 1921-ben egy átmeneti elemsorozatot írt le. Bury megvizsgálta az átmenetet egy 8 elektronból álló belső elektronrétegről egy 18 elektronból álló rétegre, egy 18 elektronból pedig egy 32-es rétegre. Ma a legtöbb ember úgy gondolja, hogy ezek az elemek átmennek a periódusos rendszer egyik oldaláról a másikra. A Periódusos táblázat balról jobbra haladva egy elektront adunk az egyes atomok d orbitális pályájához, amely a 2.csoportról a 13. csoportra vált.
Íme egy pillantás az átmeneti fémek meghatározásának különböző módjaira, az elemek listájára, valamint közös tulajdonságaik összefoglalására.
Átmeneti Fémdefiníció
az átmeneti fém leggyakoribb meghatározása az IUPAC által elfogadott. Az átmeneti fém egy részlegesen töltött d alhéjjal rendelkező elem, vagy a hiányos d alhéjjal rendelkező kationok előállításának képessége.
más emberek úgy vélik, hogy az átmeneti fémek bármilyen d-Blokk elemet tartalmaznak a periódusos táblázatban. E meghatározás szerint a 3-12. csoport az átmeneti fémek, az f-blokk lantanid és aktinid sorozat pedig a “belső átmeneti fémek”.”
Átmeneti fémelemek listája
az IUPAC definíció segítségével 40 átmeneti fém létezik. Ezek a következők:
- 21 (scandium) – 30 (cink)
- 39 (ittrium) – 48 (kadmium)
- 71 (lutécium) – 80 (higany)
- 103 (lawrencium) – 112 (copernicium)
a teljes lista:
- Szkandium
- Titán
- – Vanádium
- Króm
- Mangán
- Vas
- Kobalt
- Nikkel
- Réz
- Cink
- Ittrium
- Cirkónium
- Nióbium
- a Molibdén
- Technécium
- Ruthenium
- Ródium
- Palládium
- Ezüst
- Kadmium
- Lutetium
- Hafnium
- Tantál
- Volfrám
- Rénium
- Ozmium
- Iridium
- Platinum
- Arany
- Mercury
- Lawrencium
- Rutherfordium
- Dubnium
- Seaborgium
- Bohrium
- Hassium
- Meitnerium
- Darmstadtium
- Roentgenium
- Copernicium
Gyakorlatilag az elemek cink, kadmium, a higany (csoport 12) figyelembe kell venni utáni átmenet helyett átmeneti fémek, mert egy teljes d10 konfigurációs általában termel ionok, hogy megtartja ezt a beállítást! A higany átmeneti fémként való viselkedésének kísérleti bizonyítékait 2007-ben szerezték be. A coperniciumot valószínűleg ugyanazon az alapon kell kizárni,bár oxidációs tulajdonságait kísérletileg nem igazolták. A legtöbb ember azonban ezeket az elemeket tartalmazza az átmeneti fémlistában.
vannak, akik kizárják a listáról a lutéciumot és a lawrenciumot. De a lutécium és a lawrencium technikailag a 3. csoportba tartozó elemek, amelyek a periódusos rendszerben a “térbe” illeszkednek. Vannak olyan tudósok és oktatók is, akik a teljes lantanid-és aktinid-sorozatot átmenetifémként tartalmazzák.
átmeneti fém tulajdonságok
az átmeneti fémek számos jellemző tulajdonságot mutatnak:
- gyakran színes vegyületeket alkotnak. A színek a d-d elektronikus átmenetek miatt következnek be.
- könnyen komplexeket alkotnak.
- több pozitív oxidációs állapotot mutatnak. Ennek oka az államok közötti alacsony energiahiány.
- jó katalizátorok.
- szobahőmérsékleten ezüstfémek. Kivételt képeznek a réz és az arany.
- szobahőmérsékleten szilárd anyagok. Kivétel a higany.
- paramágneses (mágneses mező vonzódik). Általában a paramagnetizmus páratlan d-elektronokból származik. A mágnesesség szempontjából három fontos elem a vas, a kobalt és a nikkel. Mindhárom elem mágneses mezőt hoz létre.
- fémes csillogást mutatnak.
- alacsony ionizációs energiájuk van.
- kemények.
- a fémek magas olvadási és forráspontúak (a higany kivételével).
- jó elektromos és termikus vezetők.
- ötvözeteket alkotnak.