لا، لا يعتبر الزنك معدنًا انتقاليًا . وفقًا لتعريف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC)، فإن الفلزات الانتقالية قد ملأت مدارات d جزئيًا إما في حالتها العنصرية أو في حالة الأكسدة الأكثر شيوعًا. لقد ملأ الزنك مدارات D بالكامل في حالة الأكسدة الأكثر شيوعًا (Zn 2+ ) وبالتالي لا يعتبر معدنًا انتقاليًا.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
لماذا الزنك ليس معدن انتقالي؟
لا يعتبر الزنك فلزًا انتقاليًا لأنه لا يستوفي معايير وجود مدارات D مملوءة جزئيًا في حالة الأكسدة الأكثر استقرارًا (أي Zn 2+ ) .
يتم تعريف المعادن الانتقالية على أنها عناصر مملوءة جزئيًا بمدارات D، مما يسمح لها بإظهار خصائص مميزة معينة. ومع ذلك، فإن التكوين الإلكتروني للزنك، [Ar] 3d 10 4s 2 ، يشير إلى مدار d مملوء بالكامل في حالة الأكسدة الأكثر شيوعًا وهي +2. هذا النقص في المدارات d المملوءة جزئيًا يميز الزنك عن المعادن الانتقالية التقليدية.
تتميز المعادن الانتقالية بوجود مدارات d مملوءة جزئيًا في تكويناتها الإلكترونية. تساهم هذه المدارات المملوءة جزئيًا في خصائصها الفريدة مثل حالات الأكسدة المختلفة، والقدرة على تكوين أيونات معقدة، والنشاط التحفيزي.
ومع ذلك، في حالة الزنك، فإن تكوينه الإلكتروني لـ [Ar] 3d 10 4s 2 يُظهر مدار d مملوءًا بالكامل. في حالة الأكسدة الأكثر استقرارًا وهي +2، يفقد الزنك إلكترونات 4s، مما يؤدي إلى مدار d كامل.
وهذا يعني أن الزنك يفتقر إلى الميزة الحاسمة للمدارات D المملوءة جزئيًا والتي تحدد المعادن الانتقالية. وبالتالي، وفقا لهذا المعيار، لا يتم تصنيف الزنك ضمن المعادن الانتقالية.
ما هي خصائص المعادن الانتقالية؟ وكيف يختلف الرصاص عن المعادن الانتقالية؟
يتمتع الزنك بعدة خصائص تميزه عن المعادن الانتقالية:
- حالات الأكسدة المحدودة: على عكس معظم المعادن الانتقالية، التي تظهر مجموعة من حالات الأكسدة، يُظهر الزنك في المقام الأول حالة أكسدة واحدة مستقرة تبلغ +2. وهذا يتناقض مع حالات الأكسدة المتغيرة التي يتم ملاحظتها عادة في المعادن الانتقالية الأخرى.
- ميل أقل للتكوين المعقد: في حين أن المعادن الانتقالية معروفة بقدرتها على تكوين أيونات ومركبات معقدة مع الروابط، فإن الزنك لديه ميل أقل للتكوين المعقد. لا يشكل أيونات أو مركبات معقدة ذات بروابط بسهولة مثل المعادن الانتقالية الأخرى.
- التكوين الإلكتروني الفريد: يحتوي الزنك على غلاف فرعي كامل d (3d 10 ) في حالته الأرضية، والذي يختلف عن المعادن الانتقالية الأخرى التي عادةً ما تحتوي على مدارات d مملوءة جزئيًا. يساهم هذا التكوين الإلكتروني في سلوكه الكيميائي المتميز.
- كيمياء تشبه الفلزات القلوية الترابية: من حيث التفاعل والخصائص، يشبه الزنك الفلزات القلوية الترابية بدلاً من المطابقة الصارمة لسلوك الفلزات الانتقالية الأخرى. وينعكس هذا في ميلها إلى تكوين مركبات أيونية وإظهار خصائص مشابهة للمعادن الأرضية القلوية.
وبشكل عام، فإن حالات الأكسدة المحدودة، والميل المنخفض للتكوين المعقد، والتكوين الإلكتروني الفريد، وأوجه التشابه مع المعادن الأرضية القلوية تميز الزنك عن المعادن الانتقالية الأخرى.
قراءة متعمقة
هل النحاس معدن انتقالي؟
هل الأكسجين هالوجين؟
لماذا الكلور هالوجين؟
لماذا يعتبر اليود هالوجين؟
لماذا الهالوجينات شديدة التفاعل؟