Elementer i det periodiske system er ofte opdelt i fire kategorier: hovedgruppeelementer, overgangsmetaller, lanthanider og aktinider. Gruppens hovedelementer omfatter aktive metaller i to kolonner yderst til venstre i det periodiske system og metaller, halvmetaller og ikke-metaller i seks kolonner yderst til højre. Disse overgangsmetaller er metalliske grundstoffer, der fungerer som en slags bro eller overgang mellem delene af siderne af det periodiske system.
Hvad er det her
Af alle de kemiske grundstofgrupper kan overgangsmetallerne være de sværeste at identificere, fordi der er forskellige meninger om præcis, hvad der skal inkluderes. Ifølge en af definitionerne omfatter de alle stoffer med en delvist fyldt d-elektron underskal (indbygger). Denne beskrivelse gælder for gruppe 3 til12. i det periodiske system, selvom f-blokelementerne (lanthaniderne og actiniderne under hovedparten af det periodiske system) også er overgangsmetaller.
Deres navn kommer fra den engelske kemiker Charles Bury, som brugte det i 1921.
Placer i det periodiske system
Overgangsmetaller er alle serier placeret i grupper fra IB til VIIIB i det periodiske system:
- fra 21. (scandium) til 29. (kobber);
- fra 39. (yttrium) til 47. (sølv);
- fra 57. (lanthan) til 79. (guld);
- fra 89. (actinium) til 112. (Copernicus).
Den sidste gruppe omfatter lanthanider og actinider (de såkaldte f-elementer, som er deres specielle gruppe, alle resten er d-elementer).
Overgangsmetaller
Listen over disse elementer er præsenteret:
- scandium;
- titanium;
- vanadium;
- chrome;
- mangan;
- jern;
- kobolt;
- nikkel;
- kobber;
- zink;
- yttrium;
- zirkonium;
- niobium;
- molybdæn;
- technetium;
- ruthenium;
- rhodium;
- palladium;
- sølv;
- cadmium;
- hafnium;
- tantal;
- wolfram;
- rhenium;
- osmium;
- iridium;
- platin;
- guld;
- mercury;
- reserfodium;
- dubnium;
- seaborgium;
- borium;
- Hassiem;
- meitnerium;
- Darmstadt;
- røntgen;
- ununbiem.
Lanthanidgruppen er repræsenteret ved:
- lanthanum;
- cerium;
- praseodymium;
- neodymium;
- promethium;
- samarium;
- europium;
- gadolinium;
- terbium;
- dysprosium;
- holmium;
- erbium;
- thulium;
- ytterbium;
- lutetium.
Actinides er repræsenteret af:
- actinium;
- thorium;
- protactinium;
- uranium;
- neptunium;
- plutonium;
- americium;
- curium;
- berkelium;
- californium;
- einsteinium;
- fermiem;
- mendelevium;
- nobel;
- lawrencium.
Funktioner
I processen med dannelse af forbindelser kan metalatomer bruges som valens s- og p-elektroner, såvel som d-elektroner. Derfor er d-elementer i de fleste tilfælde karakteriseret ved variabel valens, i modsætning til elementerne i hovedundergrupperne. Denne egenskab bestemmer deres evne til at danne komplekse forbindelser.
Tilstedeværelsen af visse egenskaber bestemmer navnet på disse elementer. Alle overgangsmetaller i serien er faste med høje smelte- og kogepunkter. Når du bevæger dig fra venstre mod højre hen over det periodiske system, bliver de fem d-orbitaler mere fyldte. Deres elektroner er svagt bundet, hvilket bidrager til høj elektrisk ledningsevne og compliance.overgangselementer. De har også en lav ioniseringsenergi (påkrævet, når en elektron bevæger sig væk fra et frit atom).
Kemiske egenskaber
Overgangsmetaller udviser en bred vifte af oxidationstilstande eller positivt ladede former. Til gengæld tillader de overgangselementer at danne mange forskellige ioniske og delvist ioniske forbindelser. Dannelsen af komplekser fører til opsplitning af d-orbitaler i to energiunderniveauer, hvilket gør det muligt for mange af dem at absorbere visse lysfrekvenser. Der dannes således karakteristiske farvede opløsninger og forbindelser. Disse reaktioner øger nogle gange den relativt lave opløselighed af visse forbindelser.
Overgangsmetaller er kendetegnet ved høj elektrisk og termisk ledningsevne. De er formbare. Danner norm alt paramagnetiske forbindelser på grund af uparrede d-elektroner. De har også høj katalytisk aktivitet.
Det skal også bemærkes, at der er en vis kontrovers om klassificeringen af elementer ved grænsen mellem hovedgruppen og overgangsmetalelementer på højre side af bordet. Disse grundstoffer er zink (Zn), cadmium (Cd) og kviksølv (Hg).
Systematiseringsproblemer
Kontrovers om, hvorvidt de skal klassificeres som hovedgruppe- eller overgangsmetaller, tyder på, at forskellene mellem disse kategorier ikke er klare. Der er visse ligheder mellem dem: de ligner metaller, de er formbare ogplastik, de leder varme og elektricitet og danner positive ioner. Det faktum, at de to bedste ledere af elektricitet er et overgangsmetal (kobber) og et hovedgruppeelement (aluminium) viser, i hvilken grad de fysiske egenskaber af grundstofferne i de to grupper overlapper hinanden.
Komparative egenskaber
Der er også forskelle mellem uædle metaller og overgangsmetaller. For eksempel er sidstnævnte mere elektronegative end repræsentanterne for hovedgruppen. Derfor er der større sandsynlighed for, at de danner kovalente bindinger.
En anden forskel mellem hovedgruppemetaller og overgangsmetaller kan ses i formlerne for de forbindelser, de danner. Førstnævnte har tendens til at danne s alte (såsom NaCl, Mg 3 N 2 og CaS), hvor kun de negative ioner er tilstrækkelige til at balancere ladningen på de positive ioner. Overgangsmetaller danner analoge forbindelser såsom FeCl3, HgI2 eller Cd (OH)2. Imidlertid danner de oftere end hovedgruppemetaller komplekser såsom FeCl4-, HgI42- og Cd (OH)42-, der har en overskydende mængde negative ioner.
En anden forskel mellem hovedgruppen og overgangsmetalioner er den lethed, hvormed de danner stabile forbindelser med neutrale molekyler såsom vand eller ammoniak.
