Übergangsmetalle finden sich im Alltag, in Gebrauchsgegenständen wie Küchenutensilien, in Fahrzeugen und sogar im Blut. Sie gehören zu einer der größten und wichtigsten Gruppen im Periodensystem und weisen sehr spezifische Eigenschaften auf. Geben Sie dann an, was sie sind, was ihre wichtigsten Elemente sind und welche Anwendungen am relevantesten sind.
Was sind Übergangsmetalle?
Übergangsmetalle werden als Elemente definiert, die sich im zentralen Teil des Periodensystems, im d-Block, befinden . Es zeichnet sich hauptsächlich dadurch aus, dass seine elektronische Konfiguration im d-Orbital enthalten ist, das teilweise mit Elektronen gefüllt ist. Darüber hinaus werden darunter jene Metalle verstanden, deren Atom eine unvollständige Unterschale aufweist, die Kationen mit der gleichen Besonderheit erzeugen kann.
Beachten Sie, dass diese Gruppe aus 40 chemischen Elementen mit den Nummern 21 bis 30, 39 bis 48, 71 bis 80 und 103 bis 112 besteht . Aufgrund ihrer Stabilität werden sie Übergangsmetalle genannt, da sie mit keinem anderen Element reagieren müssen. Mit anderen Worten: Wenn der äußeren Schale ein Elektron fehlt, um vollständig zu sein, entnimmt sie es der inneren Schale und so weiter. Dieses Phänomen wird als elektronischer Übergang bezeichnet.
Elemente, die zur Gruppe der Übergangsmetalle gehören
- Titan (Ti)
- Chrom (Cr)
- Scandium (Sc)
- Vanadium(V)
- Eisen (Fe)
- Nickel (Ni)
- Mangan (Mn)
- Zink (Zn)
- Kobalt (Co)
- Kupfer (Cu)
- Zirkonium (Zr)
- Molybdän (Mo)
- Ruthenium (Ru)
- Yttrium (Y)
- Niob (Nb)
- Technetium (Tc)
- Palladium (Pd)
- Silber (Ag)
- Rhodium (Rh)
- Lutetium (Lu)
- Cadmium (Cd)
- Wolfram (W)
- Osmium (Knochen)
- Rhenium (Re)
- Tantal (Ta)
- Iridium (GB)
- Quecksilber (Hg)
- Platin (PD)
- Laurentius (links)
- Gold (Au)
- Dubnium (Db)
- Bohrio (Bh)
- Hassium (Hs)
- Darmstation (Ds)
- Seaborgio (Sg)
- Meitnerium (Reittier)
- Kopernikus (Cn)
- Röntgen (Rg)
- Hafnium (Hf)
- Rutherfordium (Rf)
Hauptmerkmale
Eines der Merkmale von Übergangsmetallen , das sie am besten identifiziert, ist die Tatsache, dass sie im zentralen Teil des Periodensystems vorkommen. Darüber hinaus enthält es das teilweise elektronengefüllte d-Orbital in der elektronischen Konfiguration. Weitere Highlights sind wie folgt zusammengefasst:
- Dies sind typische Metalle . Mit anderen Worten kann man sagen, dass sie einen hohen Schmelz- und Siedepunkt haben, hart sind und ausgezeichnete Strom- und Wärmeleiter sind. Sie sind vielseitig in den Oxidationsstufen und erreichen hohe positive Ladungen.
- Es besteht aus chemischen Elementen von 21 bis 30 wie Eisen, Kobalt, Nickel, Scandium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Kupfer, Zink und von 39 bis 48 aus Yttrium, Zirkonium, Niob, Rhodium, Molybdän. Technetium. , Ruthenium, Palladium, Silber, Cadmium.
- Von 71 bis 80 Lutetium, Hafnium, Iridium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Osmium, Platin, Gold, Quecksilber und von 103 bis 112 von Lawrencium, Roentgenium, Rutherfordium, Dubnium, Seaborgium, Bohrium, Hassium, Meitnerium, Darmstadtium, Copernicium.
- Sie haben eine kompakte Struktur, sind mit Ausnahme von Quecksilber duktil, formbar und bei Raumtemperatur fest . Darüber hinaus spielen sie eine wichtige Rolle in biologischen Prozessen.
Im Vergleich zu anderen Gruppen sind Übergangsmetalle sehr unterschiedlich und stehen miteinander in Beziehung, mehr in Perioden als in Gruppen, was normal ist. Chemisch gesehen sind sie weniger metallisch, aber physikalisch härter.
Verwendung und Eigenschaften von Übergangsmetallen
Diese Gruppe von Metallen kommt im Alltag vor. Sie kommen in der Natur nicht in reiner Form, sondern in Form von Mineralien, Sulfaten, Oxiden und Carbonaten vor . Zu seinen bemerkenswertesten Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten zählen:
- Sie verfügen über eine ausgezeichnete katalytische Aktivität , da sie homogene und heterogene Katalysatoren bilden, die sich ideal für den Einsatz in verschiedenen chemischen Prozessen eignen.
- Aufgrund ihrer Struktur besitzen sie die Fähigkeit, Ionen und farbige Komplexe zu bilden . Der Energieunterschied bestimmt die Farbe des absorbierten Lichts und reflektiert verschiedene Farbtöne.
- Aufgrund von Löchern in den d-Orbitalen können sie mit unterschiedlichen Oxidationszahlen wirken. Darüber hinaus neigen sie zur Bildung von Anionen, Ammoniak, Cyanid und Oxalaten, wodurch ihre Eigenschaften erheblich variieren.
- Auf physikalischer Ebene gelten sie als sehr harte Metalle mit hohem Schmelz- und Siedepunkt und ausgezeichneter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit. Dies ist auf die Fähigkeit der d-Orbitalelektronen zurückzuführen, sich im Metallgitter zu lokalisieren.
- Unter den chemischen Eigenschaften können wir die Fähigkeit erwähnen, zwischen ihnen Legierungen zu bilden , die zu erstaunlichen Ergebnissen führen. Darüber hinaus können ihre Normalpotentiale weniger negativ sein, auch bei Edelmetallen.
- Sie hydrolysieren leicht . Darüber hinaus bieten sie starke und paramagnetische Färbungen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Übergangsmetalle eine große Gruppe chemischer Elemente im Periodensystem mit wesentlichen Fähigkeiten sind. Sie kommen im täglichen Leben vor, auch in den biologischen Prozessen des Körpers, weshalb sie auf chemischer und physikalischer Ebene einen hohen Stellenwert haben.