Overgangsmetalen en de eigenschappen van de elementgroep

De grootste groep elementen zijn de overgangsmetalen. Hier is een blik op de locatie van deze elementen en hun gedeelde eigenschappen.

Wat is een overgangsmetaal?

Van alle groepen elementen kunnen de overgangsmetalen het meest verwarrend zijn om te identificeren, omdat er verschillende definities zijn van welke elementen moeten worden opgenomen. Volgens de IUPAC is een overgangsmetaal elk element met een gedeeltelijk gevulde d-elektronsubshell. Dit beschrijft groepen 3 tot en met 12 op het periodiek systeem, hoewel de f-blokelementen (lanthaniden en actiniden, onder het hoofdgedeelte van het periodiek systeem) ook overgangsmetalen zijn. De d-blokelementen worden overgangsmetalen genoemd, terwijl de lanthaniden en actiniden "binnenste overgangsmetalen" worden genoemd.

De elementen worden "overgangsmetalen" genoemd omdat de Engelse chemie Charles Bury de term in 1921 gebruikte om de overgangsreeks elementen te beschrijven, die verwees naar de overgang van een binnenste elektronenlaag met een stabiele groep van 8 elektronen naar een met 18 elektronen of de overgang van 18 elektronen naar 32.

Locatie van de overgangsmetalen op het periodiek systeem

De overgangselementen bevinden zich in de groepen IB tot VIIIB van het periodiek systeem. Met andere woorden, de overgangsmetalen zijn elementen:

• 21 (scandium) tot en met 29 (koper)
• 39 (yttrium) tot en met 47 (zilver)
• 57 (lanthaan) tot en met 79 (goud)
• 89 (actinium) tot en met 112 (copernicium) - waaronder de lanthaniden en actiniden

Een andere manier om het te bekijken is dat de overgangsmetalen de d-blokelementen omvatten, en veel mensen beschouwen de f-blokelementen als een speciale subset van overgangsmetalen. Hoewel aluminium, gallium, indium, tin, thallium, lood, bismut, nihonium, flerovium, moscovium en livermorium metalen zijn, hebben deze "basismetalen" minder metaalachtig karakter dan andere metalen op het periodiek systeem en worden ze meestal niet als overgang beschouwd metalen.

Overzicht van overgangsmetaaleigenschappen

Omdat ze de eigenschappen van metalen bezitten, worden de overgangselementen ook wel overgangsmetalen genoemd. Deze elementen zijn erg hard, met hoge smeltpunten en kookpunten. Van links naar rechts over het periodiek systeem, de vijf d orbitalen worden meer gevuld. De d elektronen zijn losjes gebonden, wat bijdraagt ​​aan de hoge elektrische geleidbaarheid en vormbaarheid van de overgangselementen. De overgangselementen hebben lage ionisatie-energieën. Ze vertonen een breed scala aan oxidatietoestanden of positief geladen vormen. Door de positieve oxidatietoestanden kunnen overgangselementen veel verschillende ionische en gedeeltelijk ionische verbindingen vormen. De vorming van complexen veroorzaakt de d orbitalen worden opgesplitst in twee energiesubniveaus, waardoor veel van de complexen specifieke lichtfrequenties kunnen absorberen. Aldus vormen de complexen karakteristieke gekleurde oplossingen en verbindingen. Complexatiereacties verhogen soms de relatief lage oplosbaarheid van sommige verbindingen.

Snelle samenvatting van de overgangsmetaaleigenschappen

• Lage ionisatie-energieën
• Positieve oxidatietoestanden
• Meerdere oxidatietoestanden, omdat er een lage energiekloof tussen zit
• Heel moeilijk
• Vertoon metalen glans
• Hoge smeltpunten
• Hoge kookpunten
• Hoge elektrische geleidbaarheid
• Hoge warmtegeleiding
• smeedbaar
• Vorm gekleurde verbindingen, vanwege d-d elektronische overgangen
• Vijf d orbitalen worden meer gevuld, van links naar rechts in het periodiek systeem
• Vorm typisch paramagnetische verbindingen vanwege de ongepaarde d-elektronen
• Meestal vertonen hoge katalytische activiteit