عناصر جدول تناوبی اغلب به چهار دسته تقسیم می شوند: عناصر گروه اصلی، فلزات واسطه، لانتانیدها و اکتینیدها. عناصر اصلی گروه عبارتند از فلزات فعال در دو ستون در سمت چپ جدول تناوبی و فلزات، نیمه فلزات و نافلزات در شش ستون در سمت راست. این فلزات واسطه عناصر فلزی هستند که به عنوان نوعی پل یا انتقال بین قسمت های اضلاع جدول تناوبی عمل می کنند.
این چیست
در میان همه گروه‌های عنصر شیمیایی، شناسایی فلزات واسطه می‌تواند دشوارترین باشد، زیرا نظرات متفاوتی درباره اینکه دقیقاً چه چیزی باید گنجانده شود وجود دارد. بر اساس یکی از تعاریف، آنها شامل هر ماده ای با لایه فرعی الکترون d تا حدی پر شده (ساکن) می شوند. این توضیحات برای گروه های 3 تا اعمال می شودرتبه دوازدهم جدول تناوبی، اگرچه عناصر بلوک f (لانتانیدها و اکتینیدهای زیر قسمت عمده جدول تناوبی) نیز فلزات واسطه هستند.
نام آنها از شیمیدان انگلیسی چارلز بوری گرفته شده است که در سال 1921 از آن استفاده کرد.
مکان در جدول تناوبی
فلزات واسطه همه سری هستند که در گروه های IB تا VIIB جدول تناوبی قرار دارند:
- از ۲۱ام (اسکاندیوم) تا ۲۹ام (مس)؛
- از 39ام (ایتریوم) تا 47ام (نقره)؛
- از 57ام (لانتانیم) تا 79ام (طلا)؛
- از 89ام (اکتینیوم) تا 112ام (کوپرنیک).
آخرین گروه شامل لانتانیدها و اکتینیدها (به اصطلاح عناصر f که گروه ویژه آنها هستند، بقیه عناصر d هستند).
فهرست فلزات انتقالی
لیست این عناصر ارائه شده است:
- اسکاندیوم;
- تیتانیوم؛
- وانادیوم؛
- chrome;
- منگنز؛
- آهن;
- کبالت؛
- نیکل؛
- مس;
- روی؛
- ایتریوم;
- زیرکونیوم؛
- نیوبیوم;
- مولیبدن؛
- تکنسیوم؛
- روتنیوم؛
- rhodium;
- پالادیوم؛
- نقره;
- کادمیم؛
- hafnium;
- تانتالوم؛
- تنگستن;
- رنیم؛
- اسمیوم;
- iridium;
- پلاتین؛
- طلا;
- جیوه;
- Reserfodium;
- dubnium;
- seaborgium;
- borium;
- Hassiem;
- meitnerium;
- دارمشتات؛
- اشعه ایکس؛
- ununbiem.
گروه لانتانید با:
نشان داده می شود
- لانتانیم؛
- سریم;
- praseodymium;
- نئودیمیم؛
- پرومتیوم؛
- ساماریوم;
- europium;
- gadolinium;
- تربیوم;
- dysprosium;
- هولمیوم;
- erbium;
- تولیم؛
- ایتربیوم;
- لوتسیم.
اکتینیدها با:
نشان داده می شوند
- اکتینیوم;
- توریم;
- protactinium;
- اورانیوم؛
- نپتونیوم؛
- پلوتونیوم؛
- americium;
- curium;
- برکلیوم;
- californium;
- einsteinium;
- fermiem;
- mendelevium;
- نوبل؛
- لارنسیم.
ویژگی ها
در فرآیند تشکیل ترکیبات، اتم های فلز را می توان به عنوان الکترون های ظرفیتی s و p و همچنین الکترون های d استفاده کرد. بنابراین، عناصر d در بیشتر موارد، برخلاف عناصر زیرگروه های اصلی، با ظرفیت متغیر مشخص می شوند. این ویژگی توانایی آنها را برای تشکیل ترکیبات پیچیده تعیین می کند.
وجود ویژگی های خاص نام این عناصر را تعیین می کند. تمام فلزات واسطه این سری جامد با نقطه ذوب و جوش بالا هستند. با حرکت از چپ به راست در جدول تناوبی، پنج اوربیتال d پر می شوند. الکترون‌های آنها پیوند ضعیفی دارند، که به هدایت الکتریکی و انطباق بالا کمک می‌کند.عناصر انتقالی آنها همچنین دارای انرژی یونیزاسیون پایینی هستند (الزم است زمانی که الکترون از اتم آزاد دور می شود).
خواص شیمیایی
فلزات انتقالی طیف وسیعی از حالت‌های اکسیداسیون یا اشکال با بار مثبت را نشان می‌دهند. به نوبه خود، آنها به عناصر انتقالی اجازه می دهند تا بسیاری از ترکیبات یونی و جزئی یونی را تشکیل دهند. تشکیل کمپلکس‌ها منجر به تقسیم اوربیتال‌های d به دو سطح فرعی انرژی می‌شود که به بسیاری از آنها اجازه می‌دهد فرکانس‌های خاصی از نور را جذب کنند. بنابراین، محلول ها و ترکیبات رنگی مشخص تشکیل می شوند. این واکنش‌ها گاهی حلالیت نسبتاً کم برخی از ترکیبات را افزایش می‌دهند.
فلزات انتقالی با رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا مشخص می شوند. آنها چکش خوار هستند. معمولاً ترکیبات پارامغناطیس را به دلیل جفت نشدن الکترون های d تشکیل می دهند. آنها همچنین فعالیت کاتالیزوری بالایی دارند.
همچنین باید توجه داشت که در مورد طبقه بندی عناصر در مرز بین گروه اصلی و عناصر فلزی واسطه در سمت راست جدول اختلاف نظر وجود دارد. این عناصر روی (روی)، کادمیوم (Cd) و جیوه (Hg) هستند.
مشکلات سیستم‌سازی
مشاهده در مورد طبقه بندی آنها به عنوان فلزات گروه اصلی یا واسطه نشان می دهد که تمایز بین این دسته ها روشن نیست. شباهت های خاصی بین آنها وجود دارد: آنها شبیه فلز هستند، آنها چکش خوار هستند وپلاستیک، گرما و الکتریسیته را هدایت می کنند و یون های مثبت تشکیل می دهند. این واقعیت که دو بهترین رسانای الکتریسیته یک فلز واسطه (مس) و یک عنصر گروه اصلی (آلومینیوم) هستند، میزان همپوشانی خواص فیزیکی عناصر دو گروه را نشان می‌دهد.
ویژگی های مقایسه ای
همچنین بین فلزات پایه و واسطه تفاوت هایی وجود دارد. به عنوان مثال، دومی بیشتر از نمایندگان گروه اصلی الکترونگاتیو هستند. بنابراین، آنها بیشتر احتمال دارد پیوندهای کووالانسی تشکیل دهند.
تفاوت دیگر بین فلزات گروه اصلی و فلزات واسطه را می توان در فرمول ترکیباتی که آنها تشکیل می دهند مشاهده کرد. اولی تمایل به تشکیل نمک (مانند NaCl، Mg 3 N 2 و CaS) دارد که در آنها فقط یون های منفی برای متعادل کردن بار روی یون های مثبت کافی هستند. فلزات واسطه ترکیبات مشابهی مانند FeCl3، HgI2 یا Cd (OH)2 را تشکیل می دهند. با این حال، آنها بیشتر از فلزات گروه اصلی کمپلکس هایی مانند FeCl4-، HgI42- و Cd (OH)42- را تشکیل می دهند که دارای مقدار اضافی یونهای منفی.
تفاوت دیگر بین گروه اصلی و یون های فلزات واسطه، سهولت تشکیل ترکیبات پایدار با مولکول های خنثی مانند آب یا آمونیاک است.
