20.1
מתכות מעבר הן קבוצת יסודות הממוקמת בבלוק d בטבלה המחזורית. הן ממוקמות בין היסודות של הקבוצה המרכזית ומאופיינות בתכונות ייחודיות, כגון הולכה חשמלית, צבעים, קשיחות, נקודות המסה גבוהות ומגנטיות. רבות מהתכונות הללו מיוחסות למילוי של אורביטלי d.
כשעוברים לרוחב הטבלה המחזורית, אלקטרונים מתווספים על פי עיקרון אופבאו. אך אורביטל s החיצוני ביותר מתמלא ראשון, לפני שהאלקטרון נכנס לתת הקליפה d למעט מספר יוצאי דופן. לכרומיום ולנחושת יש אורביטל s מלא למחצה מפני שמבחינה אנרגטית, עדיף חצי תת-קליפה d מלאה למחצה או מלאה לחלוטין.
הגודל האטומי של מתכות מעבר יורד מעט לרוחב הטבלה. כשהאלקטרונים נכנסים לתת-קליפה d, מספר אלקטרוני הערכיות באורביטל s החיצוני ביותר נותר יציב, מה שמוביל למטען גרעיני כולל קבוע. במורד הטור, המגמה עולה מהמחזור הרביעי לחמישי, אך לא למטה מכך.
המחזור השישי כולל 14 יסודות נוספים מהסדרה הלנתנידית, שבהם אלקטרונים נכנסים לתת-קליפה f לפני שהם נכנסים לתת-קליפה d. אלקטרונים שממוקמים באורביטלי f לא ממסכים מספיק על אלקטרוני הערכיות באורביטל s החיצוני ביותר, מה שמוביל למטען גרעיני אפקטיבי גבוה יותר. לכן אלקטרוני הערכיות נמשכים בעוצמה רבה יותר, מה שמוביל לרדיוסים אטומיים קטנים מהצפוי.
תופעה זו מכונה התכווצות הלנתנידים"בדומה לכך, האלקטרושליליות של יסודות המעבר מושפעת מהגודל האטומי ומהמטען הגרעיני. כשמתקדמים לרוחב הטבלה, היא עולה מעט בלבד. במורד הטור, האלקטרושליליות גדלה מהמחזור החמישי לרביעי אך נותרת קבועה במחזור השישי.
זה מיוחס לירידה בגודל האטומי ולעלייה במטען הגרעיני. אנרגיית היינון של מתכות מעבר עולה מעט לרוחב מחזור. באופן מעניין, במורד הטור היא גבוהה יותר במחזור השישי מאשר במחזורים הרביעי והחמישי.
כאן אלקטרוני הערכיות מחוזקים הדוק יותר ככל שהמטען הגרעיני עולה, עם עלייה זניחה בגודל האטומי. לבסוף, למתכות מעבר יכול להיות מגוון של מצבי חמצון יציבים באמצעות איבוד של אלקטרוני אורביטל s החיצוניים ביותר לפני אלקטרוני אורביטל d הלא מזווגים. אורביטלי d המלאים חלקית מאפשרים מצבי חמצון הנעים בין 7 ל-1, צבעים אופייניים ותכונות מגנטיות.
מתכות מעבר מוגדרות כיסודות שמילאו חלקית d אורביטלים. כפי שמוצג באיור 1, רכיבי הבלוק d בקבוצות 3-12 הם רכיבי מעבר. היסודות של בלוק f, המכונים גם מתכות…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.