Overgangsmetalen zijn een fascinerende groep elementen met een breed scala aan eigenschappen die ze ongelooflijk nuttig maken in verschillende toepassingen. Hier is een uitsplitsing van hun algemene kenmerken:

1. Elektronische configuratie:

-Ze bevinden zich in groepen 3-12 van het periodiek systeem, tussen de S-blok en P-blokelementen.

- Hun bepalende kenmerk is de aanwezigheid van gedeeltelijk gevulde D -orbitalen in hun atomen. Hier krijgen ze hun naam, omdat hun elektronenconfiguraties "overgang" tussen de gevulde D -orbitalen van de vorige groep en de gevulde D -orbitalen van de volgende groep.

- Ze hebben een variabel aantal valentie -elektronen, die kunnen worden betrokken bij binding. Hierdoor kunnen ze meerdere oxidatietoestanden vormen, wat bijdraagt ​​aan hun diverse chemische gedrag.

2. Fysieke eigenschappen:

- Hoog smelten- en kookpunten: Vanwege sterke metalen binding zijn overgangsmetalen over het algemeen hard en dicht met hoge smelt- en kookpunten.

- Goede geleiders van warmte en elektriciteit: Hun D -elektronen dragen bij aan hun uitstekende geleidbaarheid.

- Lustrous uiterlijk: De meeste overgangsmetalen hebben een glanzende metalen glans.

- kneedbaarheid en ductiliteit: Velen zijn kneedbaar (kunnen worden gehamerd in dunne vellen) en ductiel (kan in draden worden getrokken).

3. Chemische eigenschappen:

- variabele oxidatietoestanden: Zoals gezegd kunnen ze bestaan ​​in meerdere oxidatietoestanden, wat resulteert in een breed scala aan chemische verbindingen.

- Vorm gekleurde verbindingen: Veel overgangsmetaalverbindingen zijn gekleurd vanwege de D-D-overgangen die optreden wanneer elektronen licht absorberen en uitzenden. Daarom zien we verschillende kleuren in edelstenen en andere materialen.

- katalytische activiteit: Het zijn vaak uitstekende katalysatoren vanwege hun vermogen om oxidatietoestanden gemakkelijk te veranderen, waardoor chemische reacties worden vergemakkelijkt.

- Vorm complexe ionen: Hun vermogen om covalente bindingen te vormen met liganden (donoren van elektronparen) leidt tot de vorming van complexe ionen.

- paramagnetisme: Veel overgangsmetalen vertonen paramagnetisme, wat betekent dat ze zwak worden aangetrokken tot magnetische velden als gevolg van ongepaarde elektronen in hun D -orbitalen. Sommigen, zoals ijzer, kobalt en nikkel, zijn ferromagnetisch, wat betekent dat ze hun magnetisatie behouden, zelfs nadat het magnetische veld is verwijderd.

4. Toepassingen:

- metalen en legeringen: Gebruikt in constructie, machines, elektronica en meer.

- katalysatoren: Gebruikt in verschillende industriële processen, zoals de productie van benzine, kunststoffen en farmaceutische producten.

- Pigmenten en kleurstoffen: Gebruikt in verf, inkten en textiel.

- edelstenen: Veel overgangsmetalen zijn verantwoordelijk voor de levendige kleuren van edelstenen.

- biomoleculen: Overgangsmetalen zoals ijzer en koper spelen vitale rollen in biologische systemen.

Voorbeelden:

- ijzer (Fe): Gebruikt in staal en andere legeringen, evenals in bloed voor zuurstoftransport.

- koper (cu): Gebruikt in elektrische bedrading, sanitair en munten.

- nikkel (ni): Gebruikt in batterijen, munten en legeringen.

- goud (au): Gebruikt in sieraden, elektronica en tandheelkunde.

- titanium (ti): Gebruikt in ruimtevaarttoepassingen en medische implantaten.

Het is belangrijk om te onthouden dat er uitzonderingen zijn op deze algemene eigenschappen. Sommige overgangsmetalen kunnen minder reactief zijn dan andere, of hebben verschillende kleuren of smeltpunten. De specifieke eigenschappen van elk overgangsmetaal worden beïnvloed door de elektronische configuratie en andere factoren.