De overgangsmetalen zijn de grootste groep elementen op het periodiek systeem. Ze kregen hun naam omdat de Engelse chemicus Charles Bury in 1921 een overgangsreeks van elementen beschreef. Bury onderzocht de overgang van een binnenste elektronenlaag met 8 elektronen naar een laag met 18 elektronen en van een laag van 18 elektronen naar een laag met 32. Tegenwoordig zien de meeste mensen deze elementen als de overgang van de ene kant van het periodiek systeem naar de andere. Van links naar rechts over het periodiek systeem, wordt een elektron toegevoegd aan de D-baan van elk atoom, overgaand van groep 2 naar Groep 13.
Hier is een blik op de verschillende manieren om de transitie metalen te definiëren, een lijst van welke elementen zijn opgenomen, en een samenvatting van hun gemeenschappelijke eigenschappen.
Transitiemetaaldefinitie
De meest voorkomende definitie van een transitiemetaal is die welke door de IUPAC wordt geaccepteerd. Een overgangsmetaal is een element met een gedeeltelijk gevulde d-subschelp of de capaciteit om kationen te produceren met een onvolledige d-subschelp.
andere mensen beschouwen de transitiemetalen als een d-Blok element in het periodiek systeem. Onder deze definitie, groepen 3 tot 12 zijn de overgangsmetalen en de F-Blok lanthanide en actinide reeksen worden de “innerlijke overgangsmetalen genoemd.”
lijst van Overgangsmetaalelementen
volgens de IUPAC-definitie zijn er 40 overgangsmetalen. Deze zijn:
- atoomnummers 21 (scandium) 30 (zink)
- atoomnummers 39 (yttrium) 48 (cadmium)
- atoomnummers 71 (lutetium) tot 80 (kwik)
- atoomnummers 103 (lawrencium) 112 (copernicium)
De volledige lijst:
- Scandium
- Titanium
- Vanadium
- Chroom
- Mangaan
- Strijkijzer
- Kobalt
- Nikkel
- Koper
- Zink
- Yttrium
- Zirkonium
- Niobium
- Molybdeen
- Technetium
- Ruthenium
- Rhodium
- Palladium
- Zilver
- Cadmium
- Lutetium
- Hafnium
- Tantaal
- Tungsten
- Rhenium
- Osmium
- Iridium
- Platinum
- Goud
- Kwik
- Lawrencium
- Rutherfordium
- Dubnium
- Seaborgium
- Bohrium
- Hassium
- Meitnerium
- Darmstadtium
- Roentgenium
- Copernicium
technisch gezien moeten de elementen zink, cadmium en kwik (groep 12) worden beschouwd als post-overgangsmetalen, omdat zij een volledige D10-configuratie hebben en normaliter ionen produceren die deze configuratie behouden. Experimenteel bewijs dat Mercurius zich gedraagt als een overgangsmetaal werd verkregen in 2007. Copernicium moet waarschijnlijk op dezelfde basis worden uitgesloten, hoewel de oxidatieeigenschappen ervan niet experimenteel zijn geverifieerd. Echter, de meeste mensen nemen deze elementen op in de transition metal lijst.
sommige mensen sluiten lutetium en lawrencium uit van de lijst. Maar, lutetium en lawrencium zijn technisch groep 3 elementen die passen in de” ruimte ” in het periodiek systeem. Er zijn ook wetenschappers en opvoeders die de volledige Lanthanide en actinidereeks als overgangsmetalen omvatten.
eigenschappen van overgangsmetalen
De overgangsmetalen vertonen verschillende karakteristieke eigenschappen:
- ze vormen vaak gekleurde verbindingen. De kleuren zijn te wijten aan D-D elektronische overgangen.
- zij vormen gemakkelijk complexen.
- ze vertonen meerdere positieve oxidatietoestanden. Dit komt door de lage energiekloof tussen staten.
- het zijn goede katalysatoren.
- het zijn zilvermetalen bij kamertemperatuur. De uitzonderingen zijn koper en goud.
- het zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur. De uitzondering is Mercurius.
- ze zijn paramagnetisch (aangetrokken door een magnetisch veld). Over het algemeen is paramagnetisme het resultaat van ongepaarde d-elektronen. Drie belangrijke elementen met betrekking tot magnetisme zijn ijzer, kobalt en nikkel. Alle drie de elementen produceren een magnetisch veld.
- ze vertonen een metallic glans.
- zij hebben een lage ionisatie-energie.
- ze zijn moeilijk.
- de metalen hebben een hoog smelt-en kookpunt (behalve kwik).
- zij zijn goede elektrische en thermische geleiders.
- zij vormen legeringen.