Τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα χωρίζονται συχνά σε τέσσερις κατηγορίες: στοιχεία κύριας ομάδας, μέταλλα μετάπτωσης, λανθανίδες και ακτινίδες. Τα κύρια στοιχεία της ομάδας περιλαμβάνουν ενεργά μέταλλα σε δύο στήλες στο αριστερό άκρο του περιοδικού πίνακα και μέταλλα, ημιμέταλλα και αμέταλλα σε έξι στήλες στην άκρη δεξιά. Αυτά τα μέταλλα μετάπτωσης είναι μεταλλικά στοιχεία που λειτουργούν ως ένα είδος γέφυρας ή μετάβασης μεταξύ των τμημάτων των πλευρών του περιοδικού πίνακα.
Τι είναι αυτό
Από όλες τις ομάδες χημικών στοιχείων, τα μέταλλα μετάπτωσης μπορεί να είναι τα πιο δύσκολα να αναγνωριστούν, επειδή υπάρχουν διαφορετικές απόψεις ως προς το τι ακριβώς πρέπει να συμπεριληφθεί. Σύμφωνα με έναν από τους ορισμούς, περιλαμβάνουν οποιεσδήποτε ουσίες με μερικώς γεμάτο υποκέλυφος d-ηλεκτρονίου (κάτοικος). Αυτή η περιγραφή ισχύει για τις ομάδες 3 έως12η στον περιοδικό πίνακα, αν και τα στοιχεία του μπλοκ f (οι λανθανίδες και οι ακτινίδες κάτω από το μεγαλύτερο μέρος του περιοδικού πίνακα) είναι επίσης μέταλλα μεταπτώσεως.
Το όνομά τους προέρχεται από τον Άγγλο χημικό Charles Bury, ο οποίος το χρησιμοποίησε το 1921.
Τοποθέτηση στον περιοδικό πίνακα
Τα μέταλλα μεταπτώσεως είναι όλα σειρές που βρίσκονται σε ομάδες από IB έως VIIIB του περιοδικού πίνακα:
- από 21η (σκάνδιο) έως 29η (χαλκός);
- από 39η (ύττριο) έως 47η (ασήμι);
- από 57η (λανθάνιο) έως 79η (χρυσός);
- από 89η (ακτίνιο) έως 112η (Κοπέρνικος).
Η τελευταία ομάδα περιλαμβάνει τις λανθανίδες και τις ακτινίδες (τα λεγόμενα f-στοιχεία, που είναι η ειδική τους ομάδα, όλα τα υπόλοιπα είναι d-στοιχεία).
Λίστα μεταβατικών μετάλλων
Παρουσιάζεται η λίστα αυτών των στοιχείων:
- σκάνδιο;
- τιτάνιο;
- βανάδιο;
- chrome;
- μαγγάνιο;
- σίδερο;
- κοβάλτιο;
- νικέλιο;
- χαλκός;
- ψευδάργυρος;
- ύττριο;
- ζιρκόνιο;
- νιόβιο;
- μολυβδαίνιο;
- τεχνήτιο;
- ρουθήνιο;
- ρόδιο;
- παλλάδιο;
- silver;
- κάδμιο;
- hafnium;
- ταντάλιο;
- βολφράμιο;
- ρήνιο;
- όσμιο;
- ιρίδιο;
- πλατινένιο;
- χρυσός;
- υδράργυρος;
- reserfodium;
- dubnium;
- seaborgium;
- βόριο;
- Hassiem;
- meitnerium;
- Darmstadt;
- ακτινογραφία;
- ununbiem.
Η ομάδα λανθανιδών αντιπροσωπεύεται από:
- λανθάνιο;
- δημήτριο;
- πρασεοδύμιο;
- νεοδύμιο;
- προμέθιο;
- σαμάριου;
- ευρώπιο;
- gadolinium;
- terbium;
- δυσπρόσιο;
- holmium;
- έρβιο;
- θούλιο;
- υττέρβιο;
- λουτέτιο.
Οι ακτινίδες αντιπροσωπεύονται από:
- ακτίνιο;
- θόριο;
- protactinium;
- ουράνιο;
- neptunium;
- πλουτώνιο;
- americium;
- curium;
- βερκέλιο;
- californium;
- einsteinium;
- fermiem;
- mendelevium;
- nobel;
- lawrencium.
Λειτουργίες
Στη διαδικασία σχηματισμού ενώσεων, τα άτομα μετάλλου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ηλεκτρόνια s και p σθένους, καθώς και ως ηλεκτρόνια d. Επομένως, τα d-στοιχεία στις περισσότερες περιπτώσεις χαρακτηρίζονται από μεταβλητό σθένος, σε αντίθεση με τα στοιχεία των κύριων υποομάδων. Αυτή η ιδιότητα καθορίζει την ικανότητά τους να σχηματίζουν σύνθετες ενώσεις.
Η παρουσία ορισμένων ιδιοτήτων καθορίζει το όνομα αυτών των στοιχείων. Όλα τα μέταλλα μετάπτωσης της σειράς είναι στερεά με υψηλά σημεία τήξης και βρασμού. Καθώς μετακινείστε από αριστερά προς τα δεξιά στον περιοδικό πίνακα, τα πέντε d-τροχιακά γεμίζουν περισσότερο. Τα ηλεκτρόνια τους είναι ασθενώς συνδεδεμένα, γεγονός που συμβάλλει στην υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και συμμόρφωση.μεταβατικά στοιχεία. Έχουν επίσης χαμηλή ενέργεια ιονισμού (απαιτείται όταν ένα ηλεκτρόνιο απομακρύνεται από ένα ελεύθερο άτομο).
Χημικές ιδιότητες
Τα μεταβατικά μέταλλα παρουσιάζουν ένα ευρύ φάσμα καταστάσεων οξείδωσης ή θετικά φορτισμένες μορφές. Με τη σειρά τους, επιτρέπουν στα μεταβατικά στοιχεία να σχηματίσουν πολλές διαφορετικές ιοντικές και μερικώς ιοντικές ενώσεις. Ο σχηματισμός συμπλεγμάτων οδηγεί στη διάσπαση των d-τροχιακών σε δύο ενεργειακά υποεπίπεδα, γεγονός που επιτρέπει σε πολλά από αυτά να απορροφούν ορισμένες συχνότητες φωτός. Έτσι, σχηματίζονται χαρακτηριστικά έγχρωμα διαλύματα και ενώσεις. Αυτές οι αντιδράσεις ενισχύουν μερικές φορές τη σχετικά χαμηλή διαλυτότητα ορισμένων ενώσεων.
Τα μεταβατικά μέταλλα χαρακτηρίζονται από υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Είναι εύπλαστα. Συνήθως σχηματίζουν παραμαγνητικές ενώσεις λόγω μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων d. Έχουν επίσης υψηλή καταλυτική δράση.
Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι υπάρχει κάποια διαμάχη σχετικά με την ταξινόμηση των στοιχείων στο όριο μεταξύ της κύριας ομάδας και των μεταλλικών στοιχείων μετάπτωσης στη δεξιά πλευρά του πίνακα. Αυτά τα στοιχεία είναι ο ψευδάργυρος (Zn), το κάδμιο (Cd) και ο υδράργυρος (Hg).
Προβλήματα συστηματοποίησης
Η διαμάχη σχετικά με το αν πρέπει να ταξινομηθούν ως μέταλλα κύριας ομάδας ή ως μέταλλα μεταπτώσεως υποδηλώνουν ότι οι διακρίσεις μεταξύ αυτών των κατηγοριών δεν είναι σαφείς. Υπάρχουν ορισμένες ομοιότητες μεταξύ τους: μοιάζουν με μέταλλα, είναι εύπλαστα καιπλαστικά, μεταφέρουν θερμότητα και ηλεκτρισμό και σχηματίζουν θετικά ιόντα. Το γεγονός ότι οι δύο καλύτεροι αγωγοί του ηλεκτρισμού είναι ένα μέταλλο μεταπτώσεως (χαλκός) και ένα στοιχείο κύριας ομάδας (αλουμίνιο) δείχνει τον βαθμό στον οποίο οι φυσικές ιδιότητες των στοιχείων των δύο ομάδων επικαλύπτονται.
Συγκριτικά χαρακτηριστικά
Υπάρχουν επίσης διαφορές μεταξύ βασικών και μεταβατικών μετάλλων. Για παράδειγμα, τα τελευταία είναι πιο ηλεκτραρνητικά από τους εκπροσώπους της κύριας ομάδας. Επομένως, είναι πιο πιθανό να σχηματίσουν ομοιοπολικούς δεσμούς.
Μια άλλη διαφορά μεταξύ των μετάλλων της κύριας ομάδας και των μετάλλων μετάπτωσης φαίνεται στους τύπους των ενώσεων που σχηματίζουν. Τα πρώτα τείνουν να σχηματίζουν άλατα (όπως NaCl, Mg 3 N 2 και CaS) στα οποία μόνο τα αρνητικά ιόντα επαρκούν για να εξισορροπήσουν το φορτίο στα θετικά ιόντα. Τα μέταλλα μεταπτώσεως σχηματίζουν ανάλογες ενώσεις όπως FeCl3, HgI2 ή Cd (OH)2. Ωστόσο, πιο συχνά από τα μέταλλα της κύριας ομάδας σχηματίζουν σύμπλοκα όπως FeCl4-, HgI42- και Cd (OH)42-, που έχουν περίσσεια ποσότητα αρνητικών ιόντων.
Μια άλλη διαφορά μεταξύ της κύριας ομάδας και των ιόντων μετάλλων μετάπτωσης είναι η ευκολία με την οποία σχηματίζουν σταθερές ενώσεις με ουδέτερα μόρια όπως το νερό ή η αμμωνία.
