Прелазни метали су било који од различитих металних елемената попут хрома, гвожђа и никла који имају валентне електроне у две љуске уместо у само једној. Валентни електрон се односи на појединачни електрон који је одговоран за хемијска својства атома. Прелазни метали су добри метални катализатори, јер лако позајмљују и узимају електроне из других молекула. Катализатор је хемијска супстанца која, када се дода хемијској реакцији, не утиче на термодинамику реакције, али повећава брзину реакције.
Ефекат катализатора
Катализатори делују каталитичким путевима у реакцију. Повећавају учесталост судара између реактаната, али не мењају њихова физичка или хемијска својства. Катализатори утичу на брзину реакције без утицаја на термодинамику. Катализатори тако пружају алтернативни пут ниже енергије за реакцију. Катализатор утиче на прелазно стање реакције пружајући прелазном стању пут активације ниже енергије.
Прелазних метала
Прелазни метали се често мешају са металима „д-блок“ у периодном систему. Иако прелазни метали припадају д-блоку периодног система елемената, сви метали д-блока не могу се назвати прелазним металима. На пример, скандијум и цинк нису прелазни метали, иако су елементи д-блока. Да би елемент д-блока био прелазни метал, он мора да поседује непотпуно испуњену д-орбиталу.
Зашто су транзициони метали добри катализатори
Најважнији разлог зашто су прелазни метали добри катализатори је тај што могу позајмити електроне или повући електроне из реагенса, у зависности од природе реакције. Способност прелазних метала да буду у различитим оксидационим стањима, способност међусобне размене оксидације стања и способност стварања комплекса са реагенсима и да буду добар извор електрона чине прелазне метале добрима катализатори.
Прелазни метали као акцептор и донор електрона
Јон скандијума Сц3 + нема д-електроне и није прелазни метал. Јон цинка, Зн2 +, има потпуно напуњену д-орбиталу, тако да није прелазни метал. Прелазни метали морају имати резервне д-електроне и имају променљива и заменљива стања оксидације. Бакар је идеалан пример прелазног метала са променљивим оксидационим стањима Цу2 + и Цу3 +. Непотпуна д-орбитала омогућава металу да олакша размену електрона. Прелазни метали могу лако давати и прихватати електроне, чинећи их повољним као катализатори. Стање оксидације метала односи се на способност метала да ствара хемијске везе.
Акција прелазних метала
Прелазни метали делују стварањем комплекса са реагенсом. Ако прелазно стање реакције захтева електроне, прелазни метали у металним комплексима пролазе кроз реакције оксидације или редукције да би опскрбили електроне. Ако дође до прекомерног накупљања електрона, прелазни метали могу задржати вишак густине електрона, помажући тако реакцији. Својство прелазних метала да буду добри катализатори такође зависи од апсорпционих или адсорпционих својстава метала и комплекса прелазног метала.