Прелазни метал
Прелазни метали се налазе између 2. и 13. групе периодног система елемената (по ранијој номенклатури IIa и IIIa група).[1] Ови метали попуњавају 3d, 4d и 5d орбитале док се на последњем енергетском нивоу, скоро по правилу налазе по два s електрона супротног спина. Промена броја електрона јавља се код елемената исте периоде, а не групе као код осталих елемената. То је разлог због кога су сличности између елемената исте периоде често веће него између елемената исте групе, а разлике између група много мање него код главних група. За разлику од атома главних група ови метали поседују јоне знатно мањег атомског радијуса и кристалне решетке великих енергија; зато су велике густине и тврдоће, и високих температура топљења и кључања. Ови елементи су одлични проводници топлоте и електрицитета и имају врло добра механичка својства. Већина једињења прелазних метала је обојена како оних у чврстом стању тако и оних у растворима. Код прелазних метала се јавља тежња за грађењем легура и међусобно и са другим металима.[2]
Карактеристична хемијска својства прелазних метала се огледају у:
- вредностима кофицијената електронегативности који се крећу између 1,1 и 2,2
- грађењу једињења са различитим оксидационим бројевима
- тежњи да граде комплексна једињења.
Кофицијенти електронегативности показују да ови метали чине прелаз између најелектронегативнијих метала (главних група) и неметала.
Прелазни метали имају велики индустријски значај јер на њима и њиховим легурама почива металургија. Значајни су и као биогени елементи, а од њих се највише истиче гвожђе.
Грађење једињења
Анализом енергија јонизације и поређењем са алкалним и земноалкалним металима у истој периоди примећујемо да су вредности првих енергија јонизације веће код прелазних метала и да расту са порастом атомског броја. Прелазни метали ретко граде јонска једињења, већ се једине градећи ковалентне молекуле, или везе са знатним ковалентним карактером.
За ове метале карактеристично је грађење једињења са различитим оксидационим бројевима. У истој групи могу се наћи стабилна једињења и са парним и са непарним бројем. Једињења прелазних метала 5. и 6. периоде су стабилна, са високим оксидационим бројевима, а кисели карактер им је у порасту. У једињењима прелазних метала са нижим оксидационим бројевима веза је претежно јонског карактера, док при вишим оксидационим бројевима преовлађује ковалентна веза.
Јони прелазних метала 1, 2. и 3. групе граде комплексе са јонима или диполним неутралним молекулским групама попуњених љуски, који се у комплексима називају лиганди и симетрично се каче на централизовани јон прелазног метала. Код првих неколико прелазних метала прве периоде енергетски је стабилнија 4s орбитала од 3d, те се она попуњава прва. Додавањем више електрона, постаје значајно међусобно електронско одбијање и 3d орбитала се контрахује и постаје повољнија за попуњавање од 4s орбитале. Доминантне интеракције код комплекса су електростатичке природе, а карактеристични облици прелазних метал-комплекса су тетраедарски и октаедарски. Међу самим лигандима се такође јављају одбојне електростатичке силе, с тим што је њихов утицај слабији него одбијања која потичу од унутрашњих електрона. Величина комплексног једињења примарно зависи од контракције 3d орбитале.[3]
Извори
- ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga.
- ^ Белић, Драгољуб (2000). Физика молекула. Београд. стр. 43—45.
Литература
- Белић, Драгољуб (2000). Физика молекула. Београд. стр. 43—45.