Kas padara pārejas metālus tik unikālus?

Pārejas metāli ietver tādus parastos metālus kā dzelzs un zelts. Pārejas metāli parādās periodiskās tabulas vidējās kolonnās. Iemesli, kāpēc pārejas metāli ir unikāli, ietver sakausējuma īpašības, konstrukcijas priekšrocības, elektrības vadītspēju un to izmantošanu kā katalizatorus.

Pārejas metāli satur līdzīga izmēra atomus, ja tie atrodas vienā periodiskās tabulas rindā. Piemēram, pārejas metāla atomiem D rindā, piemēram, cinkam un dzelzs, ir aptuveni vienāds rādiuss, tāpēc tos ir viegli sajaukt kopā, izveidojot metāla sakausējumu. Sakausējumi ir noderīgi, jo kombinētais metāls ietver viena metāla priekšrocības, piemēram, izturību pret koroziju, un var samazināt otra metāla trūkumus, piemēram, augstākas izmaksas. Niķelis un varš ir arī pārejas metāli D rindā, ļaujot viegli sajaukt, lai kaltu metāla sakausējuma monētas un skulptūras.

Pārejas metāliem parasti ir vairāki oksidācijas stāvokļi. Elementiem, kas atrodami citās kolonnās, bieži ir viens oksidācijas stāvoklis, hlors vienmēr ir -1, kalcijs vienmēr ir +2. Tas nozīmē, ka tad, kad zinātnieki atsaucas uz kalcija hlorīdu, tas vienmēr ir savienojums CaCl2, jo jonu savienojumā oksidācijas pakāpju summa ir nulle. Pārejas metālam, piemēram, mangānam, ir vairāki oksidācijas stāvokļi, tāpēc, apvienojot to ar skābekli, -2, jūs nesniedzat pietiekami daudz informācijas, lai izskaidrotu mangāna oksīda formulu. Zinātnieki raksta mangāna (IV) oksīdu, lai aprakstītu mangānu +4 oksidācijas stāvoklī, tāpēc oksīds ir MnO2. Tas ir atšķirīgs savienojums no mangāna (II) oksīda, MnO.

Pārejas metāli ietver noderīgas strukturālās īpašības. Elementus, piemēram, varu un dzelzi, var saliekt dažādās formās, vienlaikus paliekot pietiekami izturīgiem, lai atbalstītu citus svarus. Tas padara pārejas metālus izmantojamus būvniecībā. Metāla locīšanas vieglums jeb kaļamība un metāla īpašība, kas stiepjas nesalaužot, vai plastiskums ir daudzu pārejas metālu priekšrocības.

Pārejas metāli ir labi diriģenti. Tādi metāli kā varš, zelts un cinks, kas izstiepti vados, pārraida elektrību pa elektropārvades līnijām un starp ierīcēm mājās. Pārejas metāli ir labi vadītāji tā paša iemesla dēļ, ka tiem ir vairāki oksidācijas stāvokļi; viņi var pieņemt dažādu elektronu skaitu.

Visiem pārejas metāla atomiem periodiskās tabulas rindā ir tāds pats elektronu izvietojums metāla ārējā orbītas apvalkā atoms, un metāla atoma iekšējā orbitāle piepildās ar elektroniem, kas pārvietojas no kreisās uz labo pāri rindai, saskaņā ar Kolorādo štatu Universitāte. Ārējā orbitāle jau ir piepildīta, tāpēc atoms pievieno vai zaudē elektronus, būtiski nemainot tādas īpašības kā atoma rādiuss.

Bioloģiskie organismi satur pārejas metālus. Pārejas metālu katalizatori paātrina daudzas reakcijas organismā, tāpēc vitamīnu tabletēs atrodami minerāli ir neliels daudzu pārejas metālu daudzums. Pārejas metālu kompleksi ietver tādas zāles kā vēža zāles Cisplatīns, ziņo Mičiganas Valsts universitāte.