Co to są metale przejściowe?

Metale przejściowe są pierwiastkami chemicznymi, które dzielą niezwykłą cechę dzielenia elektronów walencyjnych, które mogą tworzyć wiązania chemiczne z innymi pierwiastkami między dwiema zewnętrznymi powłokami ich struktury. Zwykle tylko zewnętrzna powłoka może wnieść elektrony walencyjne. To unikalne zachowanie prowadzi do pewnych charakterystycznych właściwości, które wyróżniają metale przejściowe na tle innych pierwiastków. Mają na przykład szereg stanów utlenienia i mają tendencję do tworzenia bardzo stabilnych wiązań z różnorodnymi pierwiastkami.

Elementy te można znaleźć wokół środka układu okresowego i zajmują większość obszaru zwanego blokiem d. Niektóre uproszczone definicje opisują metale przejściowe po prostu jako elementy d-block, ale nie jest to całkiem poprawne. Nie wszystkie elementy bloku D mieszczą się w tej kategoryzacji, chociaż wiele z nich tak. Kilka pierwiastków, takich jak cynk, jest zwykle przedmiotem sporów i można je różnie klasyfikować do metali przejściowych i poza nimi. Niektóre metale przejściowe są również toksyczne i mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia i bezpieczeństwa ludzi lub środowiska.

Z wyjątkiem rtęci, która jest cieczą, metale przejściowe są zwykle bardzo twarde. Są również kruche i mają wyjątkowo wysoką temperaturę topnienia. Ich stany energetyczne sprawiają, że są doskonałymi przewodnikami, a wiele z nich jest wykorzystywanych do wytwarzania elementów elektronicznych ze względu na ich dobre przewodnictwo. Metale te można znaleźć w wielu regionach świata, a wiele z nich jest wydobywanych komercyjnie w celu wykorzystania w produkcji.

Niektóre przykłady metali przejściowych obejmują żelazo, miedź, kobalt, nikiel, złoto, platynę i mangan. W grupie przejściowej istnieje ogromna różnorodność. Niektóre z tych elementów, na przykład, są niezbędnymi składnikami odżywczymi, które ludzie muszą spożywać w śladowych ilościach dla swojego zdrowia. Inne pojawiają się naturalnie w kilku różnych formach, w zależności od struktury ich zewnętrznych powłok. Rozbieżność w obrębie tej szerokiej grupy jest jednym z powodów, dla których często trudno jest kategoryzować metale przejściowe.

Wiele okresowych tabel dla wygody koduje elementy według grup. Wnikliwi obserwatorzy mogą zauważyć, że pierwiastki kodowane jako metale przejściowe mogą się różnić, w zależności od konwencji w danym czasie lub w określonym regionie. Uczniowie powinni upewnić się, że używają definicji używanej przez ich instruktorów i powinni poprosić o wyjaśnienie, jeśli nie są pewni, czy element jest uważany za członka tej grupy. Opinia instruktora na ten temat może być czynnikiem decydującym o czymś takim jak test chemiczny i ważne jest, aby użyć odpowiedzi, której oczekiwałby instruktor.