Елементи періодичної таблиці часто діляться на чотири категорії: елементи основної групи, перехідні метали, лантаноиды і актиноиды. У основні елементи групи включають активні метали у двох колонках по крайній лівій частині таблиці Менделєєва і металів, полуметаллов і неметалів у шести колонках на крайній правій. Ці перехідні метали є металевими елементами, які виступають в якості свого роду моста або переходу між частинами сторонами періодичної таблиці.

Що це таке

З усіх груп хімічних елементів перехідні метали можуть бути найбільш складними для ідентифікації, тому що існують різні думки щодо того, що саме туди має бути включено. Відповідно до одного з визначень, до них відносять будь-які речовини з частково заповненої d-електронної подоболочкой (обиталью). Цей опис належить до груп з 3-го по 12-ю в періодичній таблиці, хоча елементи f-блоку (лантаноиды і актиноиды, розташовані нижче основної частини періодичної таблиці) також є перехідними металами.

Їх назва пов’язана з ім’ям англійського хіміка Чарльза Бери, який використовував його в 1921 році.

Місце в періодичній таблиці

Перехідними є всі метали рядів, розташованих в групах від IB до VIIIB періодичної таблиці:

  • з 21-го (скандій) за 29-й (мідь);
  • з 39-го (ітрій) за 47-й (срібло);
  • з 57-го (лантан) до 79-го (золото);
  • з 89-го (актиній) до 112-ї (коперник).

Остання група включає лантаноиды і актиноиды(так звані f-елементи, які являють собою їх особливу групу, всі інші ставляться до d-елементів).

Перехідні метали: список

Перелік цих елементів представлений:

  • скандієм;
  • титаном;
  • ванадієм;
  • хромом;
  • марганцем;
  • залізом;
  • кобальтом;
  • нікелем;
  • міддю;
  • цинком;
  • ітрієм;
  • цирконієм;
  • ніобієм;
  • молібденом;
  • технецій;
  • рутенієм;
  • родієм;
  • паладієм;
  • сріблом;
  • кадмієм;
  • гафнієм;
  • танталом;
  • вольфрамом;
  • ленням;
  • осміем;
  • іридієм;
  • платиною;
  • золотом;
  • ртуттю;
  • резерфодием;
  • дубнием;
  • сиборгием;
  • борием;
  • хассием;
  • мейтнерием;
  • дармштадтием;
  • рентгением;
  • унунбием.
Дивіться також:  Завдання соціології: предмети, основні методи, цілі і розвиток

Група лантаноїдів представлена:

  • лантаном;
  • церієм;
  • празеодимом;
  • неодимом;
  • прометеем;
  • самарием;
  • европием;
  • гадолінієм;
  • тербием;
  • диспрозием;
  • гольмием;
  • эрбием;
  • тулием;
  • иттербием;
  • лютецием.

Актиноиды представлені:

  • актинием;
  • торієм;
  • протактинием;
  • ураном;
  • нептунием;
  • плутонієм;
  • америцием;
  • кюрием;
  • берклием;
  • каліфорнії;
  • эйнштейнием;
  • фермі;
  • менделевием;
  • нобелием;
  • лоуренсием.

Особливості

У процесі утворення сполук атоми металів можуть використовуватися як валентні s — і p-електрони, так і d-електрони. Тому d-елементи в більшості випадків характеризуються змінною валентністю, на відміну від елементів головних підгруп. Ця властивість обумовлює їх здатність до утворення комплексних сполук.

Наявність певних властивостей обумовлює назву цих елементів. Всі перехідні метали ряду є твердими з високими температурами плавлення і кипіння. При переміщенні зліва направо по періодичній таблиці п’яти d-орбіталей стають більш повними. Їх електрони, слабо зв’язані, що сприяє високій електропровідності і податливості перехідних елементів. Їм властива також низька енергія іонізації (вона потрібна при видаленні вільного електрона від атома).

Хімічні властивості

Перехідні метали проявляють широкий спектр станів окислення або позитивно заряджених форм. У свою чергу, вони дозволяють перехідним елементів утворювати багато різних іонних і частково іонних сполук. Освіта комплексів призводить до розщеплення d-орбіталей на два енергетичних підрівня, що дозволяє багатьом з них поглинати певні частоти світла. Таким чином, утворюються характерні забарвлені розчини і з’єднання. Ці реакції іноді підсилюють відносно низьку розчинність деяких сполук.

Перехідні метали характеризуються високою електропровідністю і теплопровідністю. Вони податливі. Зазвичай утворюють парамагнітні з’єднання через неспарених d-електронів. Також їм властива висока каталітична активність.

Слід також зазначити, що існує певна полеміка про класифікації елементів на кордоні між основною групою та елементами перехідного металу в правій частині таблиці. Цими елементами є цинк (Zn), кадмій (Cd) і ртуть (Hg).

Дивіться також:  Що таке окоп: значення слова

Проблеми систематизації

Розбіжності щодо того, чи слід класифікувати їх як відносяться до основної групи або перехідні метали, свідчать про те, що відмінності між цими категоріями не ясні. Між ними є певна схожість: вони виглядають як метали, вони податливі і пластичні, вони проводять тепло і електрику й утворять позитивні іони. Той факт, що двома кращими провідниками електрики є перехідний метал (мідь) і елемент, що відноситься до основної групи (алюміній), показує ступінь, в якій фізичні властивості елементів цих двох груп перекриваються.

Порівняльна характеристика

Існують також відмінності між основними та перехідними металами. Наприклад, останні є більш электроотрицательными, ніж представники основної групи. Тому вони з більшою ймовірністю утворюють ковалентні сполуки.

Інша відмінність між металами основної групи та перехідними металами можна побачити у формулах сполук, що вони утворюють. Перші мають тенденцію утворювати солі (NaCl, Mg 3 N 2 і CaS), в яких досить лише негативних іонів, щоб врівноважити заряд позитивних іонах. Перехідні метали утворюють аналогічні сполуки, такі як FeCl3, HgI2 або Cd (OH)2. Однак вони частіше, ніж метали основної групи, утворюють комплекси, такі як FeCl4- , HgI42 — і Cd (ВІН)42-, що мають надлишкову кількість негативних іонів.

Ще одна відмінність між основною групою та іонами перехідних металів полягає в легкості, з якою вони утворюють стабільні з’єднання з нейтральними молекулами, такими як вода або аміак.