संक्रमण धातु क्रोमियम, लोहा और निकल जैसे विभिन्न धातु तत्वों में से कोई भी है जिसमें केवल एक के बजाय दो गोले में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन एक एकल इलेक्ट्रॉन को संदर्भित करता है जो परमाणु के रासायनिक गुणों के लिए जिम्मेदार होता है। संक्रमण धातुएं अच्छी धातु उत्प्रेरक हैं क्योंकि वे आसानी से उधार देती हैं और अन्य अणुओं से इलेक्ट्रॉन लेती हैं। उत्प्रेरक एक रासायनिक पदार्थ है, जो रासायनिक प्रतिक्रिया में जोड़ा जाता है, प्रतिक्रिया के थर्मोडायनामिक्स को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन प्रतिक्रिया की दर को बढ़ाता है।
उत्प्रेरकों का प्रभाव
उत्प्रेरक प्रतिक्रिया में उत्प्रेरक मार्गों द्वारा कार्य करते हैं। वे अभिकारकों के बीच टकराव की आवृत्ति बढ़ाते हैं लेकिन अपने भौतिक या रासायनिक गुणों को नहीं बदलते हैं। उत्प्रेरक ऊष्मप्रवैगिकी को प्रभावित किए बिना प्रतिक्रिया की दर को प्रभावित करते हैं। इस प्रकार उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के लिए एक वैकल्पिक, निम्न-ऊर्जा मार्ग प्रदान करते हैं। एक उत्प्रेरक संक्रमण अवस्था को निम्न-ऊर्जा-सक्रियण पथ प्रदान करके एक प्रतिक्रिया की संक्रमण अवस्था को प्रभावित करता है।
संक्रमण धातुओं
आवर्त सारणी में संक्रमण धातुओं को अक्सर "डी-ब्लॉक" धातुओं के साथ भ्रमित किया जाता है। यद्यपि संक्रमण धातुएं तत्वों की आवर्त सारणी के d-ब्लॉक से संबंधित हैं, सभी d-ब्लॉक धातुओं को संक्रमण धातु नहीं कहा जा सकता है। उदाहरण के लिए, स्कैंडियम और जस्ता संक्रमण धातु नहीं हैं, हालांकि वे डी-ब्लॉक तत्व हैं। एक डी-ब्लॉक तत्व एक संक्रमण धातु होने के लिए, इसमें अपूर्ण रूप से भरा हुआ डी-ऑर्बिटल होना चाहिए।
संक्रमण धातुएं अच्छे उत्प्रेरक क्यों हैं Why
संक्रमण धातुओं के अच्छे उत्प्रेरक होने का सबसे महत्वपूर्ण कारण यह है कि वे प्रतिक्रिया की प्रकृति के आधार पर इलेक्ट्रॉनों को उधार दे सकते हैं या अभिकर्मक से इलेक्ट्रॉनों को वापस ले सकते हैं। विभिन्न प्रकार की ऑक्सीकरण अवस्थाओं में संक्रमण धातुओं की क्षमता, ऑक्सीकरण के बीच आदान-प्रदान करने की क्षमता राज्यों और अभिकर्मकों के साथ परिसरों को बनाने और इलेक्ट्रॉनों के लिए एक अच्छा स्रोत होने की क्षमता संक्रमण धातुओं को अच्छा बनाती है उत्प्रेरक
इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता और दाता के रूप में संक्रमण धातु
स्कैंडियम आयन Sc3+ में कोई d-इलेक्ट्रॉन नहीं है और यह एक संक्रमण धातु नहीं है। जिंक आयन, Zn2+, में पूरी तरह से भरा हुआ d-कक्षक होता है और इसलिए यह एक संक्रमण धातु नहीं है। संक्रमण धातुओं में अतिरिक्त d-इलेक्ट्रॉन होने चाहिए, और उनके पास परिवर्तनशील और विनिमेय ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं। कॉपर एक संक्रमण धातु का एक आदर्श उदाहरण है, जिसके परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएँ Cu2+ और Cu3+ हैं। अपूर्ण डी-ऑर्बिटल धातु को इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान की सुविधा प्रदान करता है। संक्रमण धातुएं इलेक्ट्रॉनों को आसानी से दे और स्वीकार कर सकती हैं, जिससे वे उत्प्रेरक के रूप में अनुकूल हो जाते हैं। धातु की ऑक्सीकरण अवस्था धातु की रासायनिक बंध बनाने की क्षमता को दर्शाती है।
संक्रमण धातुओं की क्रिया
संक्रमण धातुएँ अभिकर्मक के साथ संकुल बनाकर कार्य करती हैं। यदि प्रतिक्रिया की संक्रमण अवस्था इलेक्ट्रॉनों की मांग करती है, तो धातु परिसरों में संक्रमण धातुएं इलेक्ट्रॉनों की आपूर्ति के लिए ऑक्सीकरण या कमी प्रतिक्रियाओं से गुजरती हैं। यदि इलेक्ट्रॉनों का अधिक निर्माण होता है, तो संक्रमण धातु अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन घनत्व धारण कर सकती है, जिससे प्रतिक्रिया होने में मदद मिलती है। संक्रमण धातुओं के अच्छे उत्प्रेरक होने का गुण धातु के अवशोषण या सोखना गुणों और संक्रमण धातु परिसर पर भी निर्भर करता है।