Elementi u periodnom sustavu često se dijele u četiri kategorije: elementi glavne skupine, prijelazni metali, lantanidi i aktinidi. Glavni elementi grupe uključuju aktivne metale u dva stupca na krajnjoj lijevoj strani periodnog sustava i metale, polumetale i nemetale u šest stupaca krajnje desno. Ovi prijelazni metali su metalni elementi koji djeluju kao neka vrsta mosta ili prijelaza između dijelova stranica periodnog sustava.
Što je ovo
Od svih skupina kemijskih elemenata, prijelazne metale može biti najteže identificirati jer postoje različita mišljenja o tome što točno treba uključiti. Prema jednoj od definicija, oni uključuju sve tvari s djelomično ispunjenom podljuskom d-elektrona (stanovnik). Ovaj se opis odnosi na grupe od 3 do12. u periodnom sustavu, iako su elementi f-bloka (lantanidi i aktinidi ispod najvećeg dijela periodnog sustava) također prijelazni metali.
Njihovo ime dolazi od engleskog kemičara Charlesa Buryja, koji ga je koristio 1921.
Smjestite u periodni sustav
Prijelazni metali su sve serije smještene u grupama od IB do VIIIB periodnog sustava:
- od 21. (skandij) do 29. (bakar);
- od 39. (itrij) do 47. (srebro);
- od 57. (lantan) do 79. (zlato);
- od 89. (aktinije) do 112. (Kopernik).
Posljednja skupina uključuje lantanoide i aktinide (tzv. f-elemente, koji su njihova posebna skupina, svi ostali su d-elementi).
Popis prijelaznih metala
Popis ovih elemenata je prikazan:
- skandij;
- titan;
- vanadij;
- chrome;
- mangan;
- iron;
- kob alt;
- nikl;
- bakar;
- cink;
- itrij;
- cirkonij;
- niobij;
- molibden;
- technetium;
- rutenij;
- rodij;
- paladij;
- srebro;
- kadmij;
- hafnij;
- tantal;
- volfram;
- renij;
- osmij;
- iridij;
- platina;
- zlato;
- živa;
- reserfodium;
- dubnium;
- seaborgium;
- borij;
- Hassiem;
- meitnerium;
- Darmstadt;
- X-zraka;
- ununbiem.
Skupinu lantanida predstavlja:
- lantan;
- cerij;
- praseodymium;
- neodim;
- promethium;
- samarij;
- europium;
- gadolinij;
- terbij;
- disprozij;
- holmij;
- erbij;
- thulium;
- ytterbium;
- lutecij.
Aktinide predstavljaju:
- actinium;
- torij;
- protaktinium;
- uran;
- neptunij;
- plutonij;
- americium;
- curium;
- berkelium;
- californium;
- einsteinium;
- fermiem;
- mendelevium;
- nobel;
- lawrencium.
Značajke
U procesu stvaranja spojeva, atomi metala mogu se koristiti kao valentni s- i p-elektroni, kao i d-elektroni. Stoga su d-elementi u većini slučajeva karakterizirani promjenjivom valentnošću, za razliku od elemenata glavnih podskupina. Ovo svojstvo određuje njihovu sposobnost stvaranja složenih spojeva.
Prisutnost određenih svojstava određuje naziv ovih elemenata. Svi prijelazni metali iz serije su čvrsti s visokim talištem i vrelištem. Kako se krećete s lijeva na desno po periodnom sustavu, pet d-orbitala postaje ispunjenije. Njihovi elektroni su slabo vezani, što pridonosi visokoj električnoj vodljivosti i podložnosti.prijelazni elementi. Također imaju nisku energiju ionizacije (potrebna kada se elektron udalji od slobodnog atoma).
Kemijska svojstva
Prilazni metali pokazuju širok raspon oksidacijskih stanja ili pozitivno nabijenih oblika. Zauzvrat, oni omogućuju prijelaznim elementima da tvore mnogo različitih ionskih i djelomično ionskih spojeva. Stvaranje kompleksa dovodi do cijepanja d-orbitala na dvije energetske podrazine, što mnogima od njih omogućuje da apsorbiraju određene frekvencije svjetlosti. Tako nastaju karakteristične obojene otopine i spojevi. Ove reakcije ponekad povećavaju relativno nisku topljivost određenih spojeva.
Prilazne metale karakterizira visoka električna i toplinska vodljivost. Savitljive su. Obično tvore paramagnetske spojeve zbog nesparenih d-elektrona. Također imaju visoku katalitičku aktivnost.
Također treba napomenuti da postoji određena kontroverza oko klasifikacije elemenata na granici između glavne skupine i elemenata prijelaznog metala na desnoj strani tablice. Ti elementi su cink (Zn), kadmij (Cd) i živa (Hg).
Problemi s sistemizacijom
Spor oko toga treba li ih klasificirati kao glavnu skupinu ili prijelazne metale sugerira da razlike između ovih kategorija nisu jasne. Među njima postoje određene sličnosti: izgledaju kao metali, savitljivi su iplastike, provode toplinu i elektricitet te tvore pozitivne ione. Činjenica da su dva najbolja vodiča elektriciteta prijelazni metal (bakar) i element glavne grupe (aluminij) pokazuje stupanj do kojeg se fizička svojstva elemenata dviju skupina preklapaju.
Uporedne karakteristike
Također postoje razlike između baznih i prijelaznih metala. Na primjer, potonji su elektronegativniji od predstavnika glavne skupine. Stoga je vjerojatnije da će formirati kovalentne veze.
Još jedna razlika između metala glavne skupine i prijelaznih metala može se vidjeti u formulama spojeva koje tvore. Prvi imaju tendenciju stvaranja soli (kao što su NaCl, Mg 3 N 2 i CaS) u kojima su samo negativni ioni dovoljni da uravnoteže naboj pozitivnih iona. Prijelazni metali tvore analogne spojeve kao što su FeCl3, HgI2 ili Cd (OH)2. Međutim, oni češće od metala glavne grupe formiraju komplekse kao što su FeCl4-, HgI42- i Cd (OH)42-, koji imaju višak negativnih iona.
Još jedna razlika između glavne skupine i iona prijelaznih metala je lakoća s kojom stvaraju stabilne spojeve s neutralnim molekulama kao što su voda ili amonijak.
