Преходен метал: свойства и списък

Елементите в периодичната таблица често се разделят на четири категории: елементи от основната група, преходни метали, лантаниди и актиноиди. Основните елементи на групата включват активните метали в двете колони в крайната лява част на таблицата на Менделеев и металите, полуметалите и неметалите в шестте колони в крайната дясна част. Преходните метали са метални елементи, които представляват своеобразен мост или преход между частите на периодичната таблица.

Какви са те

От всички групи химични елементи преходните метали могат да бъдат най-трудни за идентифициране, тъй като съществуват различни мнения за това какво трябва да се включва в тях. Според едно от определенията те включват всяко вещество с частично запълнена d-електронна подсфера (жилище). Това описание се отнася за групите от 3 до 12 в периодичната таблица, въпреки че елементите от f-блока (лантанидите и актиноидите, които се намират под основната част на периодичната таблица) също са преходни метали.

Името им се дължи на английския химик Чарлз Бъри, който го използва през 1921 г.

Място в периодичната таблица

Преходните метали са всички метали от сериите, намиращи се в групите от IB до VIIIB на периодичната таблица:

• от 21-во място (скандий) до 29-то място (мед);
• от 39-то (итрий) до 47-мо (сребро);
• от 57 г. (лантан) до 79 г. (злато);
• 89 (актиний) до 112 (коперник).

Последната група включва лантанидите и актиноидите (т.нар наречени f-елементи, които са тяхна специална група, а всички останали принадлежат към d-елементите).

преходни метали: списък

Представен е списък на тези елементи:

• скандий;
• титан;
• ванадий; ванадий;
• хром;
• манган;
• желязо;
• кобалт;
• никел;
• мед;
• цинк;
• итрий;
• цирконий;
• ниобий;
• молибден;
• технеций;
• рутений;
• родий;
• паладий;
• сребро;
• кадмий;
• хафний;
• тантал;
• волфрам;
• рений;
• осмий;
• иридий;
• платина;
• злато;
• живак;
• rasphodium;
• Дубний;
• Сиборгиум;
• борий;
• хасиум;
• Meitnerium;
• darmstadtium;
• рентгений;
• унубиум.

Групата на лантаноидите е представена от:

• лантан;
• церий;
• празеодим;
• неодим;
• прометий;
• самарий;
• европий;
• гадолиний;
• тербий;
• диспрозий;
• Холмиум;
• ербий;
• тулиум;
• итербий;
• Лутеций.

Актиноидите са представени от:

• актиний;
• торий;
• протактиний;
• уран;
• нептуний;
• плутоний;
• америций;
• куриум;
• беркелиум;
• Калифорния;
• Айнщайн;
• фермиум;
• mendelevium;
• nobelium;
• lorencium.

Характеристики

Металните атоми могат да използват както валентни s- и p-електрони, така и d-електрони при образуването на съединения. Следователно в повечето случаи d-елементите се характеризират с променлива валентност, за разлика от елементите на основните подгрупи на. Това свойство определя способността им да образуват сложни съединения.

Някои свойства им дават името. Всички преходни метали от серията са твърди тела с високи температури на топене и кипене. Когато се движите отляво надясно в периодичната таблица, петте d-орбитали стават все по-запълнени. Електроните им са слабо свързани, което допринася за висока електропроводимост и коваемост на преходните елементи. Те се характеризират и с ниска йонизационна енергия (която е необходима, когато електронът се отдалечава от свободния атом).

Химични свойства

Преходните метали имат широк спектър от окислителни състояния или положително заредени форми. На свой ред те позволяват на преходните елементи да образуват много различни йонни и частично йонни съединения. Образуването на комплекси води до разделяне на d-орбиталите на две енергийни поднива, което позволява на много от тях да поглъщат определени честоти на светлината. Така се образуват характерни цветни разтвори и съединения. Тези реакции понякога повишават относително ниската разтворимост на някои съединения.

Преходните метали се характеризират с висока електро- и топлопроводимост. Те са податливи. Обикновено образуват парамагнитни съединения поради несдвоените d-електрони. Те се характеризират и с висока каталитична активност.

Трябва също да се отбележи, че съществуват известни спорове относно класификацията на елементите на границата между основната група и преходните метални елементи в дясната част на таблицата. Тези елементи са цинк (Zn), кадмий (Cd) и живак (Hg).

Проблеми на систематизацията

Несъгласието относно това дали те трябва да бъдат класифицирани като основни или преходни метали показва, че разграничението между тези категории не е ясно. Има някои прилики между тях: изглеждат като метали, податливи са на податливост и еластичност, провеждат топлина и електричество и образуват положителни йони. Фактът, че двата най-добри проводника на електричество са преходният метал (медта) и елементът от основната група (алуминият), показва до каква степен физичните свойства на двете групи се припокриват.

Сравнителна характеристика

Съществуват и разлики между основните и преходните метали. Например, последните са по-електроотрицателни от основната група. Поради това е по-вероятно те да образуват ковалентни съединения.

Друга разлика между основните и преходните метали се вижда във формулите на съединенията, които те образуват. Първите са склонни да образуват соли (като NaCl, Mg 3 N 2 и CaS), в които само отрицателните йони са достатъчни, за да балансират заряда на положителните йони. Преходните метали образуват подобни съединения, като FeCl₃, HgI₂ или Cd (OH)₂. По-често обаче от металите от основната група те образуват комплекси, като FeCl4- , HgI₄2- и Cd (OH)₄2-, които имат излишък от отрицателни йони.

Друга разлика между основната група и йоните на преходните метали е лекотата, с която те образуват стабилни съединения с неутрални молекули като вода или амоняк.