Prvky v periodickej tabuľke sú často rozdelené do štyroch kategórií: prvky hlavnej skupiny, prechodné kovy, lantanoidy a aktinidy. Medzi hlavné prvky skupiny patria aktívne kovy v dvoch stĺpcoch úplne vľavo v periodickej tabuľke a kovy, polokovy a nekovy v šiestich stĺpcoch úplne vpravo. Tieto prechodné kovy sú kovové prvky, ktoré fungujú ako akýsi most alebo prechod medzi časťami strán periodickej tabuľky.
Čo je to
Zo všetkých skupín chemických prvkov môže byť najťažšie identifikovať prechodné kovy, pretože existujú rôzne názory na to, čo presne by malo byť zahrnuté. Podľa jednej z definícií medzi ne patria akékoľvek látky s čiastočne vyplneným d-elektrónovým podplášťom (obyvateľom). Tento popis platí pre skupiny 3 až12. miesto v periodickej tabuľke, hoci prvky f-bloku (lantanoidy a aktinoidy pod hlavnou časťou periodickej tabuľky) sú tiež prechodné kovy.
Ich meno pochádza od anglického chemika Charlesa Buryho, ktorý ho použil v roku 1921.
Umiestnite do periodickej tabuľky
Prechodné kovy sú všetky rady umiestnené v skupinách od IB do VIIIB periodickej tabuľky:
- od 21. (skandium) do 29. (meď);
- od 39. (ytrium) do 47. (striebro);
- od 57. (lantán) do 79. (zlato);
- od 89. (aktinium) do 112. (Copernicus).
Posledná skupina zahŕňa lantanoidy a aktinidy (takzvané f-prvky, ktoré sú ich špeciálnou skupinou, všetky ostatné sú d-prvky).
Zoznam prechodných kovov
Uvádzame zoznam týchto prvkov:
- scandium;
- titanium;
- vanád;
- chrome;
- mangán;
- železo;
- cob alt;
- nikel;
- meď;
- zinc;
- yttrium;
- zirkónium;
- niób;
- molybdén;
- technetium;
- ruthenium;
- rhodium;
- paládium;
- strieborná;
- cadmium;
- hafnium;
- tantalum;
- tungsten;
- rhenium;
- osmium;
- iridium;
- platinum;
- zlato;
- mercury;
- reserfodium;
- dubnium;
- seaborgium;
- borium;
- Hassiem;
- meitnerium;
- Darmstadt;
- Röntgen;
- ununbiem.
Skupinu lantanoidov predstavuje:
- lanthanum;
- cerium;
- praseodymium;
- neodym;
- promethium;
- samarium;
- europium;
- gadolinium;
- terbium;
- dysprosium;
- holmium;
- erbium;
- thulium;
- ytterbium;
- lutetium.
Aktinidy sú zastúpené:
- actinium;
- thorium;
- protaktinium;
- uranium;
- neptunium;
- plutónium;
- americium;
- curium;
- berkelium;
- californium;
- einsteinium;
- fermiem;
- mendelevium;
- nobel;
- lawrencium.
Funkcie
V procese tvorby zlúčenín môžu byť atómy kovov použité ako valenčné s- a p-elektróny, ako aj d-elektróny. Preto sa d-prvky vo väčšine prípadov vyznačujú premenlivou valenciou, na rozdiel od prvkov hlavných podskupín. Táto vlastnosť určuje ich schopnosť vytvárať komplexné zlúčeniny.
Prítomnosť určitých vlastností určuje názov týchto prvkov. Všetky prechodné kovy série sú pevné s vysokými teplotami topenia a varu. Ako sa pohybujete zľava doprava po periodickej tabuľke, päť d-orbitálov sa stáva viac vyplnenými. Ich elektróny sú slabo viazané, čo prispieva k vysokej elektrickej vodivosti a poddajnosti.prechodové prvky. Majú tiež nízku ionizačnú energiu (potrebná, keď sa elektrón vzdiali od voľného atómu).
Chemické vlastnosti
Prechodové kovy vykazujú širokú škálu oxidačných stavov alebo kladne nabitých foriem. Na druhej strane umožňujú prechodným prvkom vytvárať mnoho rôznych iónových a čiastočne iónových zlúčenín. Tvorba komplexov vedie k rozdeleniu d-orbitálov na dve energetické podúrovne, čo mnohým z nich umožňuje absorbovať určité frekvencie svetla. Vznikajú tak charakteristické farebné roztoky a zlúčeniny. Tieto reakcie niekedy zvyšujú relatívne nízku rozpustnosť určitých zlúčenín.
Prechodové kovy sa vyznačujú vysokou elektrickou a tepelnou vodivosťou. Sú tvárne. Zvyčajne tvoria paramagnetické zlúčeniny v dôsledku nepárových d-elektrónov. Majú tiež vysokú katalytickú aktivitu.
Tiež treba poznamenať, že existuje určitá kontroverzia o klasifikácii prvkov na hranici medzi hlavnou skupinou a prvkami prechodného kovu na pravej strane tabuľky. Týmito prvkami sú zinok (Zn), kadmium (Cd) a ortuť (Hg).
Problémy so systematizáciou
Kontroverzia o tom, či ich klasifikovať ako hlavnú skupinu alebo prechodné kovy, naznačuje, že rozdiely medzi týmito kategóriami nie sú jasné. Sú medzi nimi určité podobnosti: vyzerajú ako kovy, sú kujné aplast, vedú teplo a elektrinu a tvoria kladné ióny. Skutočnosť, že dva najlepšie vodiče elektriny sú prechodný kov (meď) a prvok hlavnej skupiny (hliník), ukazuje mieru, do akej sa fyzikálne vlastnosti prvkov týchto dvoch skupín prekrývajú.
Porovnávacie charakteristiky
Rozdiely sú aj medzi základnými a prechodnými kovmi. Napríklad tí druhí sú elektronegatívnejší ako predstavitelia hlavnej skupiny. Preto je pravdepodobnejšie, že vytvoria kovalentné väzby.
Ďalší rozdiel medzi kovmi hlavnej skupiny a prechodnými kovmi možno vidieť vo vzorcoch zlúčenín, ktoré tvoria. Prvé majú tendenciu vytvárať soli (ako je NaCl, Mg3N2 a CaS), v ktorých iba záporné ióny postačujú na vyrovnanie náboja na kladných iónoch. Prechodné kovy tvoria analogické zlúčeniny ako FeCl3, HgI2 alebo Cd (OH)2. Častejšie ako kovy hlavnej skupiny však tvoria komplexy ako FeCl4-, HgI42- a Cd (OH)42-, ktoré majú nadmerné množstvo záporných iónov.
Ďalším rozdielom medzi hlavnou skupinou a iónmi prechodných kovov je ľahkosť, s akou tvoria stabilné zlúčeniny s neutrálnymi molekulami, ako je voda alebo amoniak.
