Metale tranziționale

Definitie – elementele care au orbitali d sau f partial ocupati ( in curs de ocupare cu electroni) in toate starile de oxidare comune ( nu numai in starea atomica fundamentala)

Sunt incluse deci urmatoarele grupuri de elemente:

1. Cu, Ag, Au – (n-1)d10ns1 pentru speciile ionice Cu(II),Ag(II), Au(III)

2. Sc, Y, La - (n-1)d1ns2 – contin electroni d numai in stare atomica

3. Zn, Cd, Hg – (n-1)d10 ns2 elemente post tranzitionale cu proprietati foarte asemanatoare elementelor de tranzitie

Clase de elemente de tranzitie (blocuri de elemente):

1. blocul d - contine 4 serii de tranzitie:

3d Sc……………Zn

4d Y……………..Cd

5d La……………Hg

6d Ac si elementele Z=104 – 112 (elemente supergrele)

2. blocul 4f (lantanide) (elemente de tranzitie interna, post La)

Z= 58 Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu,Gd,

Tb, Dy, Ho, Er, Tu, Yb, Lu ( Z= 71)

3. Blocul 5f (actinide) –elemente post actiniu

(Z=90) Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm,

Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr (Z=103)

Elemente supergrele : 104 Rf (dupa Hf) – Ernst Rutherford

105 Db (Dubniu)(dupa Ta) - Dubna

106 Sg (Seaborgiu) (dupa W) – Glen Seaborg –studiu transuranice

107 Bh (Bohrium) (dupa Re - Niels Bohr

108 Hs Hasium – provincia Hess- Germania

109 Mt (Meitnerium) - Lisse Meitner- fizica nucleara

110 Darmstadtiu

111 – Ununium

112 – Ununbium

Diferentele intre cele trei clase (blocuri)

Forma orbitalilor d – foarte proeminenti , electronii care ocupa acesti orbitali sunt influentati puternic de atomii care inconjoara atomul (ionul) mdetalic si influenteza acesti atomi – proprietatile acestor elemente depind de numarul si aranjarea electronilor d

Forma orbitalilor 4 f – mult mai difuza , sunt ecanati puternic de orbitalii exteriori 6s si 6p si de aceea atomii care ii inconjoara sunt putin influentati de acesti orbitali, proprietatile elementelor 4f sunt foarte asemanatoare

Forma orbitalilor 5f – intermediara

Proprietatile generale :

1. configuratia electronica

2. raza metalica (atomica)

3. energia de ionizare

4. starile de oxidare

5. retelele cristaline

6. punctele de topire si de fierbere

7. proprietatile magnetice

8. proprietatile optice

1. Configuratii electronice

Diagrama nivelelor de energie pentru elementele de tranzitie in functie de numarul atomic Z

Energia nivelelor (eV)

Cum se explica unele configuratii electronice

V – 3d3 4s2 si Nb – 4d4 5s1

Fe – 3d64s2 si Ru – 4d75s1

Ni – 3d84s2 si Pd – 4d105s0

Diferenta de energie dintre 3d si 4s este mai mare decat intre 4d si 5s

W – 5d46s2 , Re 5d56s2 si Au – 5d10 6s1

Raze atomice (metalice)

In perioada – o descrestere a razei atomice dar spre sfarsitul fiecarei serii o crester ca rezultat al ocuparii banzilor antiliante , banda de valenta are o latime mai mica , atomii metalici se gasesc la distante mai mari in reteaua metalica si raza creste

In grupa – o crestere a razei atomice

de la 3d la 4d cu 0.01 nm

de la 4d la 5s cu 0.002 nm

(contractia lantanidelor)

Concluzie: razele atomice ale elementelor din seria 5d sunt mai mici decat se asteapta prin simpla extrapolare deoarece nivelele 4f sunt nivele interioare