metale przejściowe są największą grupą pierwiastków w układzie okresowym. Swoją nazwę zawdzięczają opisowi przez angielskiego chemika Charlesa Bury ’ ego w 1921 roku szereg przemian pierwiastków. Bury badał przejście od wewnętrznej warstwy elektronowej z 8 elektronami do warstwy z 18 elektronami i od warstwy 18 elektronów do warstwy z 32 elektronami. Dziś większość ludzi myśli o tych pierwiastkach jako o przejściu z jednej strony układu okresowego na drugą. Poruszając się od lewej do prawej strony układu okresowego, elektron jest dodawany do orbitalu d każdego atomu, przechodząc z grupy 2 do grupy 13.
oto spojrzenie na różne sposoby definiowania metali przejściowych, listę elementów, które są zawarte, i podsumowanie ich wspólnych właściwości.
definicja metalu przejściowego
najczęstszą definicją metalu przejściowego jest ta przyjęta przez IUPAC. Metal przejściowy to element z częściowo wypełnioną podpowłoką d lub zdolność do wytwarzania kationów z niekompletną podpowłoką D.
inni uważają, że metale przejściowe zawierają dowolny element bloku d w układzie okresowym. Zgodnie z tą definicją grupy od 3 do 12 to metale przejściowe, a szereg lantanowców i aktynowców z bloku f nazywa się ” metalami przejściowymi wewnętrznymi.”
lista elementów metali przejściowych
według definicji IUPAC istnieje 40 metali przejściowych. Są to:
- liczby atomowe od 21 (scandium) do 30 (cynk)
- liczby atomowe od 39 (ITR) do 48 (kadm)
- liczby atomowe od 71 (lutet) do 80 (rtęć)
- liczby atomowe od 103 (lawrencium) do 112 (copernicium)
pełna lista to:
- skand
- Tytan
- wanad
- Chrom
- mangan
- żelazo
- kobalt
- Nikiel
- Miedź
- cynk
- ITR
- Cyrkon
- niob
- molibden
- TechNet
- ruten
- Rod
- pallad
- srebro
- kadm
- lutet
- Hafn
- tantal
- wolfram
- Ren
- OSM
- iryd
- platyna
- złoto
- rtęć
- Wawrzyniec
- Rutherford
- Dubny
- Seaborgium
- Bohrium
- Hassium
- Meitnerium
- Darmstadtium
- Roentgenium
- Copernicium
technicznie elementy cynku, kadmu i rtęci (Grupa 12) powinny być uważane za metale po przejściu, ponieważ mają pełną konfigurację d10 i normalnie wytwarzają jony, które zachowują tę konfigurację. Eksperymentalne dowody na to, że rtęć zachowuje się jak metal przejściowy uzyskano w 2007 roku. Copernicium powinno być prawdopodobnie wykluczone na tej samej podstawie, chociaż jego właściwości utleniające nie zostały zweryfikowane doświadczalnie. Jednak większość ludzi włącza te elementy do listy transition metal.
niektórzy ludzie wykluczają lutet i lawrencium z listy. Ale lutet i lawrencium są technicznie pierwiastkami grupy 3, które mieszczą się w „przestrzeni” w układzie okresowym. Istnieją również naukowcy i pedagodzy, którzy obejmują pełną serię lantanowców i aktynowców jako metale przejściowe.
właściwości metali przejściowych
metale przejściowe wykazują kilka charakterystycznych właściwości:
- często tworzą barwne związki. Kolory są spowodowane przejściami elektronicznymi d-D.
- łatwo tworzą kompleksy.
- wykazują wiele dodatnich Stanów utleniania. Wynika to z niskiej różnicy energetycznej między państwami.
- są dobrymi katalizatorami.
- są to metale srebrne w temperaturze pokojowej. Wyjątkiem jest miedź i złoto.
- są to Ciała stałe w temperaturze pokojowej. Wyjątkiem jest rtęć.
- są paramagnetyczne (przyciągane do pola magnetycznego). Ogólnie rzecz biorąc, paramagnetyzm wynika z niesparowanych elektronów D. Trzy ważne elementy dotyczące magnetyzmu są żelazo, kobalt i nikiel. Wszystkie trzy elementy wytwarzają pole magnetyczne.
- wykazują metaliczny połysk.
- mają niskie Energie jonizacji.
- są trudne.
- metale mają wysoką temperaturę topnienia i wrzenia (z wyjątkiem rtęci).
- są dobrymi przewodnikami elektrycznymi i cieplnymi.
- tworzą stopy.