Metalli di transizione e proprietà del gruppo di elementi

Il più grande gruppo di elementi sono i metalli di transizione. Ecco uno sguardo alla posizione di questi elementi e alle loro proprietà condivise.

Che cos'è un metallo di transizione?

Di tutti i gruppi di elementi, i metalli di transizione possono essere i più confusi da identificare perché ci sono diverse definizioni di quali elementi dovrebbero essere inclusi. Secondo lo IUPAC, un metallo di transizione è qualsiasi elemento con un sotto-guscio di elettrone parzialmente riempito. Questo descrive i gruppi da 3 a 12 nella tavola periodica, sebbene gli elementi del blocco f (lantanidi e attinidi, sotto il corpo principale della tavola periodica) siano anche metalli di transizione. Gli elementi D-block sono chiamati metalli di transizione, mentre i lantanidi e gli attinidi sono chiamati "metalli di transizione interni".

Gli elementi sono chiamati metalli "di transizione" perché la chimica inglese Charles Bury usò il termine nel 1921 per descrivere la serie di elementi di transizione, che si riferiva alla transizione da uno strato interno di elettroni con un gruppo stabile di 8 elettroni a uno con 18 elettroni o la transizione da 18 elettroni a 32.

Posizione dei metalli di transizione sulla tavola periodica

Gli elementi di transizione si trovano nei gruppi IB a VIIIB della tavola periodica. In altre parole, i metalli di transizione sono elementi:

• 21 (scandio) attraverso 29 (rame)
• 39 (ittrio) attraverso 47 (argento)
• 57 (lantanio) attraverso 79 (oro)
• Da 89 (attinio) a 112 (copernicio) - che comprende i lantanidi e gli attinidi

Un altro modo di vederlo è che i metalli di transizione includono gli elementi del blocco d, inoltre molte persone considerano gli elementi del blocco f un sottoinsieme speciale di metalli di transizione. Mentre l'alluminio, il gallio, l'indio, lo stagno, il tallio, il piombo, il bismuto, il nonio, il flerovio, il moscovium e il livermorio sono metalli, questi "metalli di base" hanno un carattere meno metallico rispetto ad altri metalli nella tavola periodica e tendono a non essere considerati come transizione metalli.

Panoramica delle proprietà del metallo di transizione

Poiché possiedono le proprietà dei metalli, gli elementi di transizione sono anche noti come metalli di transizione. Questi elementi sono molto duri, con alti punti di fusione e punti di ebollizione. Muovendosi da sinistra a destra attraverso la tavola periodica, i cinque d gli orbitali diventano più pieni. Il d gli elettroni sono vagamente legati, il che contribuisce all'elevata conduttività elettrica e alla malleabilità degli elementi di transizione. Gli elementi di transizione hanno basse energie di ionizzazione. Esibiscono una vasta gamma di stati di ossidazione o forme caricate positivamente. Gli stati di ossidazione positiva consentono agli elementi di transizione di formare molti diversi composti ionici e parzialmente ionici. La formazione di complessi provoca il d gli orbitali si dividono in due sottolivelli energetici, il che consente a molti complessi di assorbire specifiche frequenze di luce. Pertanto, i complessi formano soluzioni e composti colorati caratteristici. Le reazioni di complessazione talvolta migliorano la solubilità relativamente bassa di alcuni composti.

Riepilogo rapido delle proprietà del metallo di transizione

• Energie a bassa ionizzazione
• Stati di ossidazione positivi
• Stati di ossidazione multipla, poiché esiste un basso divario di energia tra di loro
• Molto difficile
• Mostra lucentezza metallica
• Elevati punti di fusione
• Punti di ebollizione elevati
• Alta conducibilità elettrica
• Alta conducibilità termica
• Malleabile
• Forma composti colorati, grazie alle transizioni elettroniche d-d
• Cinque d gli orbitali diventano più pieni, da sinistra a destra nella tavola periodica
• Tipicamente forma composti paramagnetici a causa degli elettroni d non accoppiati
• In genere esibiscono un'elevata attività catalitica