Overgangsmetaller og egenskapene til elementgruppen

tunart / Getty Images

Den største gruppen av grunnstoffer er overgangsmetallene. Her er en titt på plasseringen av disse elementene og deres delte egenskaper.

Hva er et overgangsmetall?

Av alle gruppene av grunnstoffer kan overgangsmetallene være de mest forvirrende å identifisere fordi det er ulike definisjoner av hvilke grunnstoffer som skal inkluderes. I henholdtil IUPAC, et overgangsmetall er et hvilket som helst grunnstoff med et delvis fylt d-elektron-underskall. Dette beskriver gruppene 3 til 12 i det periodiske system, selv om f-blokkelementene (lantanider og aktinider, under hoveddelen av det periodiske system) også er overgangsmetaller. D-blokkelementene kalles overgangsmetaller, mens lantanidene og aktinidene kalles 'indre overgangsmetaller'.

Grunnstoffene kalles 'overgangsmetaller' fordi den engelske kjemien Charles Bury brukte begrepet i 1921 for å beskrive overgangsserien av elementer, som refererte til overgangen fra et indre elektronlag med en stabil gruppe på 8 elektroner til en med 18 elektroner eller overgangen fra 18 elektroner til 32.

Plassering av overgangsmetallene i det periodiske system

Overgangselementene er plassert i gruppene IB til VIIIB av det periodiske systemet . Med andre ord er overgangsmetallene elementer:

• 21 (skandium) til og med 29 (kobber)
• 39 (yttrium) til 47 (sølv)
• 57 (lantan) til 79 (gull)
• 89 (actinium) til 112 (copernicium) - som inkluderer lantanidene og actinidene

En annen måte å se det på er at overgangsmetallene inkluderer d-blokkelementene, pluss at mange anser f-blokkelementene for å være en spesiell undergruppe av overgangsmetaller. Mens aluminium, gallium, indium, tinn, thallium, bly, vismut, nihonium, flerovium, moscovium og livermorium er metaller, har disse 'grunnmetallene' mindre metallisk karakter enn andre metaller i det periodiske systemet og har en tendens til ikke å bli betraktet som overgangsmetaller.

Oversikt over overgangsmetallegenskaper

Fordi de besitter egenskapene til metaller , er overgangselementene også kjent som overgangsmetaller . Disse elementene er veldig harde, med høye smeltepunkter og kokepunkter. Beveger seg fra venstre til høyre over det periodiske systemet, de fem d orbitaler blir mer fylte. De d elektroner er løst bundet, noe som bidrar til den høye elektriske ledningsevnen og formbarheten til overgangselementene. Overgangselementene har lav ioniseringsenergi. De viser et bredt spekter av oksidasjonstilstander eller positivt ladede former. De positive oksidasjonstilstandene tillater overgangselementer å danne mange forskjellige ioniske og delvis ioniske forbindelser. Dannelsen av komplekser forårsaker d orbitaler deler seg i to energiundernivåer, noe som gjør at mange av kompleksene kan absorbere spesifikke lysfrekvenser. Dermed danner kompleksene karakteristiske fargede løsninger og forbindelser. Kompleksdannelsesreaksjoner øker noen ganger den relativt lave løseligheten til noen forbindelser.

Rask oppsummering av overgangsmetallegenskapene

• Lav ioniseringsenergi
• Positive oksidasjonstilstander
• Flere oksidasjonstilstander, siden det er et lavt energigap mellom dem
• Veldig vanskelig
• Vis metallisk glans
• Høye smeltepunkter
• Høye kokepunkter
• Høy elektrisk ledningsevne
• Høy varmeledningsevne
• Formbar
• Danner fargede forbindelser, på grunn av d-d elektroniske overganger
• Fem d orbitaler blir mer fylt, fra venstre til høyre på det periodiske systemet
• Danner vanligvis paramagnetiske forbindelser på grunn av de uparrede d-elektronene
• Utviser vanligvis høy katalytisk aktivitet