Hva gjør overgangsmetaller så unike?

Overgangsmetaller inkluderer vanlige metaller som jern og gull. Overgangsmetallene vises i de midterste kolonnene i det periodiske systemet. Årsaker til at overgangsmetaller er unike inkluderer legeringsegenskaper, konstruksjonsfordeler, strømledningsevne og deres bruk som katalysatorer.

Overgangsmetaller inneholder atomer av samme størrelse hvis de er i samme rad i det periodiske systemet. For eksempel har overgangsmetallatomer i rad D, som sink og jern, omtrent samme radius, slik at de er enkle å blande sammen, og skaper en metalllegering. Legeringer er nyttige fordi det kombinerte metallet inkluderer fordelene med ett metall, slik som korrosjonsbestandighet, og kan redusere ulempene med det andre metallet, for eksempel høyere kostnader. Nikkel og kobber er også overgangsmetaller i rad D, slik at det er lett å blande for å smi metallmynter og skulpturer.

Overgangsmetaller har vanligvis flere oksidasjonstilstander. Elementer som finnes i andre kolonner har ofte en enkelt oksidasjonstilstand, klor er alltid -1, kalsium er alltid +2. Dette betyr at når forskere refererer til kalsiumklorid, er det alltid forbindelsen CaCl2, ettersom summen av oksidasjonsstatene er null i en ionisk forbindelse. Et overgangsmetall som mangan har flere oksidasjonstilstander, så å kombinere det med oksygen, -2, gir deg ikke nok informasjon til å forklare formelen til manganoksid. Forskere skriver mangan (IV) oksid for å beskrive mangan i oksidasjonstilstand +4, så oksidet er MnO2. Dette er en annen forbindelse fra mangan (II) oksid, MnO.

Overgangsmetaller inkluderer nyttige strukturelle egenskaper. Elementer som kobber og jern kan bøyes i forskjellige former, mens de forblir sterke nok til å bære andre vekter. Dette gjør overgangsmetallene gode å bruke i konstruksjonen. Det enkle å bøye metallet, eller smidbarheten, og metallegenskapene til å strekke uten å bryte, eller duktilitet, er fordeler med mange overgangsmetaller.

Overgangsmetaller er gode ledere. Metaller som kobber, gull og sink strukket ut i ledninger overfører strøm gjennom kraftledninger og mellom apparater i hjemmet. Overgangsmetaller er gode ledere av samme grunn at de har flere oksidasjonstilstander; de kan akseptere varierende antall elektroner.

Alle overgangsmetallatomer i en rad i det periodiske systemet har samme oppstilling av elektroner i metallets ytre orbitalskall atom, og en indre bane av metallatomet fylles med elektroner som beveger seg fra venstre til høyre over raden, ifølge Colorado State Universitet. Den ytre orbitalen er allerede fylt, så atomet tilfører eller mister elektroner uten å endre egenskaper som atomradius.

Biologiske organismer inneholder overgangsmetaller. Overgangsmetallkatalysatorer fremskynder mange reaksjoner i kroppen, så små mengder av mange overgangsmetaller er nødvendige mineraler som finnes i vitaminpiller. Overgangsmetallkomplekser inkluderer medisiner som kreftmedikamentet Cisplatin, ifølge Michigan State University.