Qu'est-ce qui rend les métaux de transition si uniques ?

Les métaux de transition comprennent les métaux communs tels que le fer et l'or. Les métaux de transition apparaissent dans les colonnes du milieu du tableau périodique. Les raisons pour lesquelles les métaux de transition sont uniques comprennent les propriétés des alliages, les avantages de la construction, la conductivité électrique et leur utilisation comme catalyseurs.

Les métaux de transition contiennent des atomes de tailles similaires s'ils se trouvent dans la même rangée du tableau périodique. Par exemple, les atomes de métaux de transition de la rangée D, tels que le zinc et le fer, ont à peu près le même rayon, ils sont donc faciles à mélanger, créant un alliage métallique. Les alliages sont utiles car le métal combiné comprend les avantages d'un métal, tels que la résistance à la corrosion, et peut réduire les inconvénients de l'autre métal, tels qu'un coût plus élevé. Le nickel et le cuivre sont également des métaux de transition dans la rangée D, ce qui permet un mélange facile pour forger des pièces de monnaie et des sculptures en alliage métallique.

Les métaux de transition ont généralement plusieurs états d'oxydation. Les éléments trouvés dans d'autres colonnes ont souvent un seul état d'oxydation, le chlore est toujours -1, le calcium est toujours +2. Cela signifie que lorsque les scientifiques se réfèrent au chlorure de calcium, il s'agit toujours du composé CaCl2, car la somme des états d'oxydation est nulle dans un composé ionique. Un métal de transition tel que le manganèse a plusieurs états d'oxydation, donc le combiner avec de l'oxygène, -2, ne vous donne pas assez d'informations pour expliquer la formule de l'oxyde de manganèse. Les scientifiques écrivent l'oxyde de manganèse (IV) pour décrire le manganèse à l'état d'oxydation +4, donc l'oxyde est MnO2. Il s'agit d'un composé différent de l'oxyde de manganèse (II), MnO.

Les métaux de transition possèdent des propriétés structurelles utiles. Des éléments tels que le cuivre et le fer peuvent être pliés sous différentes formes, tout en restant suffisamment solides pour supporter d'autres poids. Cela rend les métaux de transition bons à utiliser dans la construction. La facilité de pliage du métal, ou malléabilité, et la propriété du métal de s'étirer sans rupture, ou ductilité, sont des avantages de nombreux métaux de transition.

Métaux de transition sont de bons conducteurs. Des métaux tels que le cuivre, l'or et le zinc tendus en fils transmettent l'électricité à travers les lignes électriques et entre les appareils de la maison. Les métaux de transition sont de bons conducteurs pour la même raison qu'ils ont plusieurs états d'oxydation; ils peuvent accepter un nombre variable d'électrons.

Tous les atomes de métaux de transition dans une rangée du tableau périodique ont le même arrangement d'électrons dans la couche orbitale externe du métal atome, et une orbitale interne de l'atome de métal se remplit d'électrons se déplaçant de gauche à droite sur la rangée, selon l'État du Colorado Université. L'orbitale externe est déjà remplie, de sorte que l'atome ajoute ou perd des électrons sans modifier considérablement les propriétés telles que le rayon atomique.

Les organismes biologiques contiennent des métaux de transition. Les catalyseurs de métaux de transition accélèrent de nombreuses réactions dans le corps, de sorte que de petites quantités de nombreux métaux de transition sont des minéraux nécessaires présents dans les pilules de vitamines. Les complexes de métaux de transition comprennent des médicaments tels que le médicament anticancéreux Cisplatine, selon l'Université d'État du Michigan.