Διαφορά μεταξύ μετάλλων μετάβασης και μετάλλων εσωτερικής μετάβασης

2024 Συγγραφέας: Alex Aldridge | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 13:36

Transition Metals vs Inner Transition Metals

Τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα είναι διατεταγμένα σύμφωνα με ένα αύξον μοτίβο ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο τα ηλεκτρόνια γεμίζονται στα επίπεδα ατομικής ενέργειας και στα υποκέλυφά τους. Τα χαρακτηριστικά αυτών των στοιχείων δείχνουν μια άμεση συσχέτιση με τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων. Επομένως, περιοχές στοιχείων με παρόμοιες ιδιότητες μπορούν να εντοπιστούν και να αποκλειστούν για λόγους ευκολίας. Οι δύο πρώτες στήλες στον περιοδικό πίνακα περιέχουν στοιχεία όπου το τελικό ηλεκτρόνιο γεμίζεται σε ένα υποκέλυφος «s», ως εκ τούτου ονομάζεται «s-block». Οι τελευταίες έξι στήλες ενός εκτεταμένου περιοδικού πίνακα περιέχουν στοιχεία όπου το τελικό ηλεκτρόνιο γεμίζεται σε ένα υποκέλυφος «p», ως εκ τούτου ονομάζεται «μπλοκ p». Ομοίως, οι στήλες από το 3-12 περιέχουν στοιχεία όπου το τελευταίο ηλεκτρόνιο γεμίζεται σε ένα υποκέλυφος «d», που ονομάζεται έτσι «μπλοκ d». Τέλος, το πρόσθετο σύνολο στοιχείων που συχνά γράφεται ως δύο ξεχωριστές σειρές στο κάτω μέρος του περιοδικού πίνακα ή μερικές φορές γράφεται μεταξύ των στηλών 2 και 3 ως προέκταση ονομάζεται «μπλοκ f» καθώς το τελικό τους ηλεκτρόνιο συμπληρώνεται σε ένα υποκέλυφος «f». Τα στοιχεία «d-block» αναφέρονται επίσης ως «Μέταλλα μετάβασης» και τα στοιχεία «f-block» ονομάζονται επίσης «μέταλλα εσωτερικής μετάβασης».

Transition Metals

Αυτά τα στοιχεία εμφανίζονται ξεκινώντας από την 4η σειρά και ο όρος «μετάβαση» χρησιμοποιήθηκε επειδή επέκτεινε τα εσωτερικά ηλεκτρονικά κελύφη κάνοντας τη σταθερή διαμόρφωση «8 ηλεκτρονίων» σε μια διαμόρφωση «18 ηλεκτρονίων». Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα στοιχεία στο μπλοκ d ανήκουν σε αυτή την κατηγορία που εκτείνονται από τις ομάδες 3-12 του περιοδικού πίνακα και όλα τα στοιχεία είναι μέταλλα, εξ ου και η ονομασία «μετάλλα μετάπτωσης». Τα στοιχεία της σειράς 4^η, ομάδες 3-12, ονομάζονται συλλογικά πρώτη μεταβατική σειρά, η σειρά 5^η ως η δεύτερη μεταβατική σειρά, και ούτω καθεξής. Τα στοιχεία της πρώτης μεταβατικής σειράς περιλαμβάνουν: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn. Συνήθως, τα μέταλλα μεταπτώσεως λέγεται ότι έχουν μη γεμάτα d υποκέλυφα, επομένως στοιχεία όπως ο Zn, το Cd και το Hg, τα οποία βρίσκονται στη στήλη 12^{η, τείνουν να εξαιρούνται από τη μεταβατική σειρά.}

Εκτός από το ότι αποτελούνται από όλα τα μέταλλα, τα στοιχεία του μπλοκ d διαθέτουν αρκετές άλλες χαρακτηριστικές ιδιότητες που του δίνουν την ταυτότητά τους. Οι περισσότερες από τις ενώσεις μετάλλων της μεταβατικής σειράς είναι έγχρωμες. Αυτό οφείλεται στις ηλεκτρονικές μεταβάσεις d-d. π.χ. KMnO₄ (μοβ), [Fe(CN)₆]^4- (κόκκινο αίμα), CuSO₄ (μπλε), K₂CrO_{4 (κίτρινο) κ.λπ. έκθεση πολλών καταστάσεων οξείδωσης. Σε αντίθεση με τα στοιχεία s-block και p-block, τα περισσότερα από τα στοιχεία d-block έχουν διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης. Εγώ.μι. Mn (0 έως +7). Αυτή η ποιότητα έχει κάνει τα μέταλλα μετάπτωσης να λειτουργούν ως καλοί καταλύτες στις αντιδράσεις. Επιπλέον, παρουσιάζουν μαγνητικές ιδιότητες και ουσιαστικά λειτουργούν ως παραμαγνήτες όταν έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια.}

Μέταλλα εσωτερικής μετάβασης

Όπως αναφέρθηκε στην εισαγωγή, τα στοιχεία του μπλοκ f εμπίπτουν σε αυτήν την κατηγορία. Αυτά τα στοιχεία ονομάζονται επίσης «μέταλλα σπανίων γαιών». Αυτή η σειρά περιλαμβάνεται μετά τη στήλη 2^nd ως οι δύο κάτω σειρές που συνδέονται με το μπλοκ d σε έναν εκτεταμένο περιοδικό πίνακα ή ως δύο ξεχωριστές σειρές στο κάτω μέρος του περιοδικού πίνακα. Η σειρά 1^st ονομάζεται "Λανθανίδες" και η σειρά 2^{η ονομάζεται "Ακτινίδες". Τόσο οι λανθανίδες όσο και οι ακτινίδες έχουν παρόμοια χημική σύνθεση και οι ιδιότητές τους διαφέρουν από όλα τα άλλα στοιχεία λόγω της φύσης των τροχιακών f. (Διαβάστε τη διαφορά μεταξύ ακτινιδών και λανθανιδών.) Τα ηλεκτρόνια σε αυτά τα τροχιακά είναι θαμμένα μέσα στο άτομο και θωρακίζονται από εξωτερικά ηλεκτρόνια και, ως αποτέλεσμα, η χημεία αυτών των ενώσεων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το μέγεθος. Π.χ.: La/Ce/Tb (λανθανίδες), Ac/U/Am (ακτινίδες).}

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μετάλλων μετάβασης και μετάλλων εσωτερικής μετάβασης;

• Τα μεταβατικά μέταλλα αποτελούνται από στοιχεία μπλοκ d ενώ τα εσωτερικά μέταλλα μεταπτώσεως αποτελούνται από στοιχεία μπλοκ f.

• Τα εσωτερικά μεταβατικά μέταλλα έχουν χαμηλή διαθεσιμότητα από τα μέταλλα μετάπτωσης και ως εκ τούτου ονομάζονται «μέταλλα σπανίων γαιών».

• Η χημεία μετάλλων μεταπτώσεως οφείλεται κυρίως σε ποικίλους αριθμούς οξείδωσης, ενώ η χημεία των εσωτερικών μετάλλων μετάπτωσης εξαρτάται κυρίως από το ατομικό μέγεθος.

• Τα μεταβατικά μέταλλα χρησιμοποιούνται γενικά σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, αλλά η χρήση εσωτερικών μεταβατικών μετάλλων για αυτόν τον σκοπό είναι σπάνια.

Επίσης, διαβάστε τη διαφορά μεταξύ των μετάλλων μετάβασης και των μετάλλων