A periódusos rendszer elemeit gyakran négy kategóriába sorolják: főcsoportelemek, átmeneti fémek, lantanidok és aktinidák. A csoport fő elemei közé tartoznak az aktív fémek a periódusos rendszer bal szélén két oszlopban, a fémek, félfémek és nemfémek pedig hat oszlopban a jobb szélen. Ezek az átmeneti fémek fémes elemek, amelyek egyfajta hídként vagy átmenetként működnek a periódusos rendszer oldalainak részei között.
Mi ez
A kémiai elemcsoportok közül az átmenetifémeket lehet a legnehezebb azonosítani, mert eltérőek a vélemények arról, hogy pontosan mit is kell belefoglalni. Az egyik definíció szerint ide tartoznak minden olyan anyag, amelynek részben kitöltött d-elektron alhéja (lakója). Ez a leírás a 3. csoportra vonatkozik12. a periódusos rendszerben, bár az f-blokk elemek (a periódusos rendszer nagy része alatti lantanidok és aktinidák) szintén átmeneti fémek.
Nevük Charles Bury angol kémikustól származik, aki 1921-ben használta.
Helye a periódusos rendszerben
Az átmeneti fémek a periódusos rendszer IB-től VIIIB-ig terjedő csoportjaiban található sorozatok:
- 21-től (scandium) 29-ig (réz);
- 39-ről (ittrium) 47-re (ezüst);
- 57.-ről (lantán) 79.-re (arany);
- 89. (actinium)-112. (Kopernikusz).
Az utolsó csoportba tartoznak a lantanidok és aktinidák (az úgynevezett f-elemek, amelyek speciális csoportjuk, a többi d-elem).
Átmeneti fémek listája
Az elemek listája megjelenik:
- scandium;
- titán;
- vanadium;
- chrome;
- mangán;
- vas;
- kob alt;
- nikkel;
- réz;
- cink;
- yttrium;
- cirkónium;
- nióbium;
- molibdén;
- technécium;
- ruténium;
- ródium;
- palládium;
- ezüst;
- kadmium;
- hafnium;
- tantál;
- tungsten;
- rénium;
- osmium;
- iridium;
- platina;
- arany;
- higany;
- reserfodium;
- dubnium;
- seaborgium;
- bórium;
- Hassiem;
- meitnerium;
- Darmstadt;
- röntgen;
- ununbiem.
A lantanid csoportot a következő képviseli:
- lantán;
- cerium;
- praseodímium;
- neodímium;
- prométhium;
- samarium;
- europium;
- gadolínium;
- terbium;
- dysprosium;
- holmium;
- erbium;
- thulium;
- ytterbium;
- lutécium.
Az aktinideket a következőkkel jelöljük:
- actinium;
- tórium;
- protactinium;
- urán;
- neptunium;
- plutónium;
- americium;
- curium;
- berkelium;
- californium;
- einsteinium;
- fermiem;
- mendelevium;
- nobel;
- jogász.
Jellemzők
A vegyületek képződése során a fématomok vegyérték s- és p-elektronként, valamint d-elektronként használhatók. Ezért a d-elemeket a legtöbb esetben változó vegyérték jellemzi, ellentétben a fő alcsoportok elemeivel. Ez a tulajdonság határozza meg, hogy képesek komplex vegyületeket képezni.
Bizonyos tulajdonságok jelenléte határozza meg ezen elemek nevét. A sorozat összes átmeneti féme szilárd, magas olvadásponttal és magas forrásponttal. Ahogy balról jobbra mozog a periódusos rendszerben, az öt d-pálya egyre jobban megtelt. Elektronjaik gyengén kötöttek, ami hozzájárul a magas elektromos vezetőképességhez és a megfelelőséghez.átmeneti elemek. Alacsony ionizációs energiájuk is van (szükséges, ha egy elektron eltávolodik egy szabad atomtól).
Kémiai tulajdonságok
Az átmeneti fémek sokféle oxidációs állapotot vagy pozitív töltésű formát mutatnak. Másrészt lehetővé teszik az átmeneti elemek számára, hogy sok különböző ionos és részben ionos vegyületet alkossanak. A komplexek kialakulása a d-pályák két energia-alszintre való szétválásához vezet, ami lehetővé teszi, hogy sok közülük bizonyos frekvenciájú fényt nyeljen el. Így jellegzetes színű oldatok, vegyületek keletkeznek. Ezek a reakciók néha fokozzák bizonyos vegyületek viszonylag alacsony oldhatóságát.
Az átmeneti fémeket magas elektromos és hővezető képesség jellemzi. Képlékenyek. Általában paramágneses vegyületeket képeznek párosítatlan d-elektronok miatt. Nagy a katalitikus aktivitásuk is.
Azt is meg kell jegyezni, hogy a táblázat jobb oldalán a főcsoport és az átmenetifém elemek határán lévő elemek besorolásáról van némi vita. Ezek az elemek a cink (Zn), a kadmium (Cd) és a higany (Hg).
Rendszerezési problémák
A főcsoportba vagy az átmenetifémek közé sorolandó vita arra utal, hogy e kategóriák közötti különbségek nem egyértelműek. Vannak köztük bizonyos hasonlóságok: fémnek tűnnek, képlékenyek ésműanyag, hőt és elektromosságot vezetnek, és pozitív ionokat képeznek. Az a tény, hogy a két legjobb elektromos vezető az átmenetifém (réz) és a főcsoport eleme (alumínium), mutatja, hogy a két csoport elemeinek fizikai tulajdonságai milyen mértékben fedik egymást.
Összehasonlító jellemzők
Az alap- és az átmenetifémek között is vannak különbségek. Például az utóbbiak elektronegatívabbak, mint a főcsoport képviselői. Ezért nagyobb valószínűséggel alakítanak ki kovalens kötéseket.
A főcsoport-fémek és az átmenetifémek közötti másik különbség az általuk képzett vegyületek képletében látható. Az előbbiek hajlamosak sókat képezni (például NaCl, Mg 3 N 2 és CaS), amelyekben csak a negatív ionok elegendőek a pozitív ionok töltésének kiegyensúlyozására. Az átmeneti fémek analóg vegyületeket képeznek, például FeCl3, HgI2 vagy Cd (OH)2. Ezek azonban gyakrabban alkotnak komplexeket, mint a főcsoport fémei, mint például FeCl4-, HgI42- és Cd (OH)42-. túl sok negatív ion.
A másik különbség a főcsoport és az átmenetifém-ionok között az, hogy könnyű stabil vegyületeket képezni semleges molekulákkal, például vízzel vagy ammóniával.
