Les éléments du tableau périodique sont souvent divisés en quatre catégories: les éléments du groupe principal, les métaux de transition, les lanthanides et les actinides. Les principaux éléments du groupe comprennent les métaux actifs dans deux colonnes à l'extrême gauche du tableau périodique et les métaux, les semi-métaux et les non-métaux dans six colonnes à l'extrême droite. Ces métaux de transition sont des éléments métalliques qui agissent comme une sorte de pont ou de transition entre les parties des côtés du tableau périodique.
Qu'est-ce que c'est
De tous les groupes d'éléments chimiques, les métaux de transition peuvent être les plus difficiles à identifier car les avis divergent quant à ce qu'il faut inclure exactement. Selon l'une des définitions, elles incluent toutes les substances avec une sous-couche d'électrons d partiellement remplie (habitant). Cette description s'applique aux groupes 3 à12e dans le tableau périodique, bien que les éléments du bloc f (les lanthanides et les actinides sous la majeure partie du tableau périodique) soient également des métaux de transition.
Leur nom vient du chimiste anglais Charles Bury, qui l'utilisa en 1921.
Place dans le tableau périodique
Les métaux de transition sont toutes les séries situées dans les groupes de IB à VIIIB du tableau périodique:
- du 21e (scandium) au 29e (cuivre);
- de la 39e (yttrium) à la 47e (argent);
- du 57e (lanthane) au 79e (or);
- de la 89e (actinium) à la 112e (Copernic).
Le dernier groupe comprend les lanthanides et les actinides (les soi-disant éléments f, qui sont leur groupe spécial, tous les autres sont des éléments d).
Liste des métaux de transition
La liste de ces éléments est présentée:
- scandium;
- titane;
- vanadium;
- chrome;
- manganèse;
- fer;
- cob alt;
- nickel;
- cuivre;
- zinc;
- yttrium;
- zirconium;
- niobium;
- molybdène;
- technétium;
- ruthénium;
- rhodium;
- palladium;
- argent;
- cadmium;
- hafnium;
- tantale;
- tungstène;
- rhénium;
- osmium;
- iridium;
- platine;
- or;
- mercure;
- réserfodium;
- dubnium;
- seaborgium;
- borium;
- Hassiem;
- meitnerium;
- Darmstadt;
- Rayons X;
- ununbiem.
Le groupe des lanthanides est représenté par:
- lanthane;
- cérium;
- praséodyme;
- néodyme;
- prométhium;
- samarium;
- europium;
- gadolinium;
- terbium;
- dysprosium;
- holmium;
- erbium;
- thulium;
- ytterbium;
- lutetium.
Les actinides sont représentés par:
- actinium;
- thorium;
- protactinium;
- uranium;
- neptunium;
- plutonium;
- américium;
- curium;
- berkelium;
- californium;
- einsteinium;
- fermiem;
- mendelevium;
- nobel;
- lawrencium.
Caractéristiques
Dans le processus de formation des composés, les atomes métalliques peuvent être utilisés comme électrons de valence s et p, ainsi que comme électrons d. Par conséquent, les éléments d dans la plupart des cas sont caractérisés par une valence variable, contrairement aux éléments des sous-groupes principaux. Cette propriété détermine leur capacité à former des composés complexes.
La présence de certaines propriétés détermine le nom de ces éléments. Tous les métaux de transition de la série sont solides avec des points de fusion et d'ébullition élevés. Au fur et à mesure que vous vous déplacez de gauche à droite dans le tableau périodique, les cinq orbitales d deviennent plus remplies. Leurs électrons sont faiblement liés, ce qui contribue à une conductivité électrique et une compliance élevées.éléments de transition. Ils ont également une faible énergie d'ionisation (nécessaire lorsqu'un électron s'éloigne d'un atome libre).
Propriétés chimiques
Les métaux de transition présentent une large gamme d'états d'oxydation ou de formes chargées positivement. À leur tour, ils permettent aux éléments de transition de former de nombreux composés ioniques et partiellement ioniques différents. La formation de complexes conduit à la scission des orbitales d en deux sous-niveaux d'énergie, ce qui permet à beaucoup d'entre elles d'absorber certaines fréquences de lumière. Ainsi, des solutions et des composés colorés caractéristiques sont formés. Ces réactions renforcent parfois la solubilité relativement faible de certains composés.
Les métaux de transition se caractérisent par une conductivité électrique et thermique élevée. Ils sont malléables. Forment généralement des composés paramagnétiques dus à des électrons d non appariés. Ils ont également une activité catalytique élevée.
Il convient également de noter qu'il existe une certaine controverse sur la classification des éléments à la frontière entre le groupe principal et les éléments de métaux de transition sur le côté droit du tableau. Ces éléments sont le zinc (Zn), le cadmium (Cd) et le mercure (Hg).
Problèmes de systématisation
La controverse sur l'opportunité de les classer dans le groupe principal ou les métaux de transition suggère que les distinctions entre ces catégories ne sont pas claires. Il existe certaines similitudes entre eux: ils ressemblent à des métaux, ils sont malléables etplastique, ils conduisent la chaleur et l'électricité et forment des ions positifs. Le fait que les deux meilleurs conducteurs de l'électricité soient un métal de transition (le cuivre) et un élément du groupe principal (l'aluminium) montre à quel point les propriétés physiques des éléments des deux groupes se chevauchent.
Caractéristiques comparatives
Il existe également des différences entre les métaux de base et les métaux de transition. Par exemple, ces derniers sont plus électronégatifs que les représentants du groupe principal. Par conséquent, ils sont plus susceptibles de former des liaisons covalentes.
Une autre différence entre les métaux du groupe principal et les métaux de transition peut être observée dans les formules des composés qu'ils forment. Les premiers ont tendance à former des sels (tels que NaCl, Mg 3 N 2 et CaS) dans lesquels seuls les ions négatifs suffisent à équilibrer la charge des ions positifs. Les métaux de transition forment des composés analogues tels que FeCl3, HgI2 ou Cd (OH)2. Cependant, ils forment plus souvent que les métaux du groupe principal des complexes tels que FeCl4-, HgI42- et Cd (OH)42-, ayant une quantité excessive d'ions négatifs.
Une autre différence entre le groupe principal et les ions de métaux de transition est la facilité avec laquelle ils forment des composés stables avec des molécules neutres telles que l'eau ou l'ammoniac.
