Forskellen mellem overgangsmetaller og indre overgangsmetaller

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

Transition Metals vs Indre Transition Metals

Elementerne i det periodiske system er arrangeret efter et stigende mønster afhængigt af, hvordan elektronerne er fyldt i atomare energiniveauer og deres underskaller. Karakteristikaene for disse elementer viser en direkte korrelation med elektronkonfigurationen. Derfor kan områder af elementer med lignende egenskaber identificeres og blokeres for nemheds skyld. De første to kolonner i det periodiske system indeholder elementer, hvor den endelige elektron fyldes ind i en 's' subshell, og derfor betegnes som 's-blok'. De sidste seks kolonner i et udvidet periodisk system indeholder elementer, hvor den endelige elektron fyldes i en 'p' underskal, deraf kaldet 'p-blok'. På samme måde indeholder kolonner fra 3-12 elementer, hvor den sidste elektron bliver fyldt i en 'd'-underskal, således kaldet 'd-blokken'. Endelig kaldes det ekstra elementsæt, der ofte er skrevet som to separate rækker i bunden af det periodiske system eller nogle gange skrevet mellem kolonne 2 og 3 som en forlængelse, 'f-blokken', da deres endelige elektron bliver fyldt i en 'f' underskal. 'D-blok'-elementerne omtales også som 'Transition Metals', og 'f-block'-elementerne kaldes også 'Inner Transition Metals'.

Transition Metals

Disse elementer kommer til billedet begyndende fra 4. række, og udtrykket 'overgang' blev brugt, fordi det udvidede de indre elektroniske skaller, hvilket gjorde den stabile '8 elektron'-konfiguration til en '18 elektron'-konfiguration. Som nævnt ovenfor tilhører grundstofferne i d-blokken denne kategori, der spænder fra grupperne 3-12 i det periodiske system, og alle grundstofferne er metaller, deraf navnet 'overgangsmetaller'. Elementerne i rækken 4^th, gruppe 3-12, kaldes samlet første overgangsserie, rækken 5^th som den anden overgangsserie, og så videre. Elementer i den første overgangsserie omfatter; Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn. Norm alt siges overgangsmetaller at have ufyldte d underskaller, og derfor har elementer som Zn, Cd og Hg, som er i 12^{th kolonnen, en tendens til at blive udelukket fra overgangsrækken.}

Udover at de består af alle metaller, har d-blok-elementerne flere andre karakteristiske egenskaber, der giver dem deres identitet. De fleste metalforbindelser i overgangsserien er farvede. Dette skyldes de d-d elektroniske overgange; dvs. KMnO₄ (lilla), [Fe(CN)₆]^4- (blodrød), CuSO₄ (blå), K₂CrO_{4 (gul) osv. En anden egenskab er udstilling af mange oxidationstilstande. I modsætning til s-blok- og p-blokelementerne har størstedelen af d-blokelementerne varierende oxidationstilstande; jeg.e. Mn (0 til +7). Denne kvalitet har fået overgangsmetallerne til at fungere som gode katalysatorer i reaktioner. Desuden viser de magnetiske egenskaber og fungerer i det væsentlige som paramagneter, når de har uparrede elektroner.}

Indre overgangsmetaller

Som nævnt i indledningen falder elementerne i f-blokken under denne kategori. Disse grundstoffer kaldes også 'sjældne jordarters metaller'. Denne serie er inkluderet efter kolonnen 2^nd som de to nederste rækker, der forbinder til d-blokken i et udvidet periodisk system eller som to separate rækker i bunden af det periodiske system. Rækken 1^st kaldes 'Lanthanides', og rækken 2^{nd kaldes 'Actinider'. Både lanthanider og actinider har lignende kemi, og deres egenskaber adskiller sig fra alle andre grundstoffer på grund af arten af f orbitaler. (Læs forskellen mellem aktinider og lanthanider.) Elektroner i disse orbitaler er begravet inde i atomet og er afskærmet af ydre elektroner, og som et resultat er kemien af disse forbindelser i høj grad afhængig af størrelsen. Eks: La/Ce/Tb (lanthanider), Ac/U/Am (aktinider).}

Hvad er forskellen mellem overgangsmetaller og indre overgangsmetaller?

• Overgangsmetaller består af d-blokelementer, hvorimod indre overgangsmetaller består af f-blokelementer.

• Indre overgangsmetaller har lav tilgængelighed end overgangsmetaller og kaldes derfor 'sjældne jordarters metaller'.

• Overgangsmetalkemi skyldes hovedsageligt varierende oxidationstal, hvorimod indre overgangsmetalkemi hovedsageligt er afhængig af atomstørrelse.

• Overgangsmetaller bruges generelt i redoxreaktioner, men brugen af indre overgangsmetaller til dette formål er sjælden.

Læs også forskellen mellem overgangsmetaller og metaller