ما الذي يجعل المعادن الانتقالية فريدة جدًا؟

تشمل المعادن الانتقالية المعادن الشائعة مثل الحديد والذهب. تظهر المعادن الانتقالية في الأعمدة الوسطى من الجدول الدوري. تشمل الأسباب التي تجعل المعادن الانتقالية فريدة من نوعها خصائص السبائك ومزايا البناء وموصلية الكهرباء واستخدامها كمحفزات.

تحتوي المعادن الانتقالية على ذرات ذات أحجام متشابهة إذا كانت في نفس الصف من الجدول الدوري. على سبيل المثال ، ذرات المعادن الانتقالية في الصف D ، مثل الزنك والحديد ، لها نفس نصف القطر تقريبًا ، لذلك يسهل خلطها معًا ، مما يؤدي إلى تكوين سبيكة معدنية. تعتبر السبائك مفيدة لأن المعدن المجمع يتضمن مزايا أحد المعادن ، مثل مقاومة التآكل ، ويمكن أن تقلل من عيوب المعدن الآخر ، مثل التكلفة المرتفعة. يعتبر النيكل والنحاس أيضًا من المعادن الانتقالية في الصف D ، مما يتيح سهولة الخلط لتشكيل عملات معدنية ومنحوتات.

تحتوي المعادن الانتقالية عادة على عدة حالات أكسدة. العناصر الموجودة في الأعمدة الأخرى غالبًا ما يكون لها حالة أكسدة واحدة ، الكلور دائمًا -1 ، الكالسيوم دائمًا +2. هذا يعني أنه عندما يشير العلماء إلى كلوريد الكالسيوم ، فهو دائمًا مركب CaCl2 ، حيث يكون مجموع حالات الأكسدة صفرًا في مركب أيوني. يحتوي معدن انتقالي مثل المنغنيز على العديد من حالات الأكسدة ، لذا فإن دمجه مع الأكسجين ، -2 لا يمنحك معلومات كافية لشرح صيغة أكسيد المنغنيز. يكتب العلماء أكسيد المنغنيز (IV) لوصف المنغنيز في حالة الأكسدة +4 ، لذلك يكون أكسيد MnO2. هذا مركب مختلف عن أكسيد المنغنيز (II) ، MnO.

تشتمل المعادن الانتقالية على خصائص هيكلية مفيدة. يمكن ثني العناصر مثل النحاس والحديد بأشكال مختلفة ، مع الاحتفاظ بالقوة الكافية لدعم الأوزان الأخرى. هذا يجعل المعادن الانتقالية جيدة للاستخدام في البناء. سهولة ثني المعدن ، أو المرونة ، وخاصية المعدن المتمثلة في التمدد دون كسر ، أو ليونة ، هي مزايا العديد من المعادن الانتقالية.

المعادن الانتقالية موصلات جيدة. المعادن مثل النحاس والذهب والزنك الممتدة إلى أسلاك تنقل الكهرباء عبر خطوط الكهرباء وبين الأجهزة في المنزل. تعتبر المعادن الانتقالية موصلات جيدة لنفس السبب في وجود حالات أكسدة متعددة ؛ يمكنهم قبول أعداد متفاوتة من الإلكترونات.

جميع ذرات المعادن الانتقالية في صف من الجدول الدوري لها نفس ترتيب الإلكترونات في الغلاف المداري الخارجي للمعدن ذرة ، ويمتلئ المدار الداخلي لذرة المعدن بالإلكترونات التي تتحرك من اليسار إلى اليمين عبر الصف ، وفقًا لولاية كولورادو جامعة. المدار الخارجي ممتلئ بالفعل ، لذلك تضيف الذرة أو تفقد الإلكترونات دون تغيير الخصائص بشكل كبير مثل نصف القطر الذري.

تحتوي الكائنات البيولوجية على معادن انتقالية. تعمل المحفزات المعدنية الانتقالية على تسريع العديد من التفاعلات في الجسم ، لذا فإن الكميات الصغيرة من العديد من المعادن الانتقالية هي معادن ضرورية توجد في أقراص الفيتامينات. تشتمل مجمعات المعادن الانتقالية على أدوية مثل عقار السرطان سيسبلاتين ، وفقًا لجامعة ولاية ميتشيغان.