Cosa rende i metalli di transizione così unici?

I metalli di transizione includono metalli comuni come ferro e oro. I metalli di transizione appaiono nelle colonne centrali della tavola periodica. I motivi per cui i metalli di transizione sono unici includono le proprietà delle leghe, i vantaggi di costruzione, la conduttività elettrica e il loro uso come catalizzatori.

I metalli di transizione contengono atomi di dimensioni simili se si trovano nella stessa riga della tavola periodica. Ad esempio, gli atomi di metalli di transizione nella riga D, come zinco e ferro, hanno circa lo stesso raggio, quindi sono facili da mescolare insieme, creando una lega metallica. Le leghe sono utili perché il metallo combinato include i vantaggi di un metallo, come la resistenza alla corrosione, e può ridurre gli svantaggi dell'altro metallo, come il costo più elevato. Nichel e rame sono anche metalli di transizione nella riga D, consentendo una facile miscelazione per forgiare monete e sculture in lega metallica.

I metalli di transizione di solito hanno diversi stati di ossidazione. Gli elementi che si trovano in altre colonne hanno spesso un unico stato di ossidazione, il Cloro è sempre -1, il Calcio è sempre +2. Ciò significa che quando gli scienziati si riferiscono al cloruro di calcio, è sempre il composto CaCl2, poiché la somma degli stati di ossidazione è zero in un composto ionico. Un metallo di transizione come il manganese ha diversi stati di ossidazione, quindi combinarlo con l'ossigeno, -2, non fornisce informazioni sufficienti per spiegare la formula dell'ossido di manganese. Gli scienziati scrivono ossido di manganese (IV) per descrivere il manganese nello stato di ossidazione +4, quindi l'ossido è MnO2. Questo è un composto diverso dall'ossido di manganese (II), MnO.

I metalli di transizione includono proprietà strutturali utili. Elementi come rame e ferro possono essere piegati in forme diverse, pur rimanendo abbastanza forti da sostenere altri pesi. Questo rende i metalli di transizione buoni da usare nella costruzione. La facilità di piegare il metallo, o malleabilità, e la proprietà del metallo di allungarsi senza rompersi, o duttilità, sono vantaggi di molti metalli di transizione.

Metalli di transizione sono buoni conduttori. Metalli come rame, oro e zinco tesi in fili trasmettono elettricità attraverso le linee elettriche e tra gli elettrodomestici della casa. I metalli di transizione sono buoni conduttori per lo stesso motivo per cui hanno più stati di ossidazione; possono accettare un numero variabile di elettroni.

Tutti gli atomi di metalli di transizione in una riga della tavola periodica hanno la stessa disposizione degli elettroni nel guscio orbitale esterno del metallo atomo, e un orbitale interno dell'atomo di metallo si riempie di elettroni che si muovono da sinistra a destra attraverso la riga, secondo lo stato del Colorado Università. L'orbitale esterno è già pieno, quindi l'atomo aggiunge o perde elettroni senza cambiare notevolmente proprietà come il raggio atomico.

Gli organismi biologici contengono metalli di transizione. I catalizzatori di metalli di transizione accelerano molte reazioni nel corpo, quindi piccole quantità di molti metalli di transizione sono minerali necessari che si trovano nelle pillole di vitamine. I complessi di metalli di transizione includono farmaci come il farmaco antitumorale Cisplatino, secondo la Michigan State University.