संक्रमण धातुएँ

कोई धातु संक्रमण धातु क्यों कहलाती है

संक्रमण धातुएँ वर्ग 3 से 12 में, यानी आवर्त सारणी के चौड़े मध्य ब्लॉक में स्थित हैं। किसी पंक्ति में आगे बढ़ने पर हर तत्व बाहरी कोश के बजाय भीतरी d उपकोश में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ता है। भीतर से भरने की यही प्रक्रिया इस ब्लॉक को उसका नाम देती है: यह बाईं ओर की अभिक्रियाशील s-ब्लॉक धातुओं और दाईं ओर के p-ब्लॉक के बीच का संक्रमण (बदलाव) दर्शाता है।

क्योंकि d इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा बाहरी इलेक्ट्रॉनों के क़रीब होती है, इसलिए कई संक्रमण धातुएँ अलग-अलग संख्या में इलेक्ट्रॉन खो सकती हैं। लोहा 2+ और 3+ दोनों आयन बनाता है; मैंगनीज़ की +2 से +7 तक स्थायी अवस्थाएँ हैं। यही लचीलापन इनके रसायन का बड़ा हिस्सा तय करता है।

इनके यौगिक इतने रंगीन क्यों होते हैं

जब दूसरे परमाणु किसी संक्रमण धातु आयन से बंध बनाते हैं, तो वे उसके d कक्षकों की ऊर्जाओं को विभाजित कर देते हैं। तब इलेक्ट्रॉन दृश्य प्रकाश के कुछ विशेष रंग अवशोषित करके इनके बीच छलाँग लगा सकते हैं, और हमें बचे हुए रंग दिखते हैं। इसीलिए कॉपर सल्फ़ेट नीला, पोटैशियम परमैंगनेट गहरा बैंगनी, और क्रोमियम के यौगिक पीले, नारंगी या हरे होते हैं। माणिक, पन्ना और नीलम के रंग भी संक्रमण धातुओं की सूक्ष्म मात्रा से ही आते हैं।

उद्योग चलाने वाले उत्प्रेरक

ऑक्सीकरण अवस्था बदलने और अपनी सतह पर दूसरे अणुओं को बाँधने की क्षमता संक्रमण धातुओं को उत्कृष्ट उत्प्रेरक बनाती है। ये स्वयं ख़र्च हुए बिना अभिक्रियाओं की गति बढ़ाती हैं।

• लोहा: हेबर प्रक्रम, जो उर्वरक के लिए अमोनिया बनाता है और लगभग आधी दुनिया का पेट भरता है
• प्लैटिनम, पैलेडियम और रोडियम: कैटेलिटिक कन्वर्टर, जो कारों के धुएँ को साफ़ करते हैं
• निकल: वनस्पति तेलों का हाइड्रोजनीकरण
• वैनेडियम: सल्फ़्यूरिक अम्ल बनाने का संपर्क प्रक्रम

रिकॉर्डधारी

धातुओं की दुनिया की चरम सीमाएँ संक्रमण धातुओं में ही मिलती हैं। टंगस्टन का गलनांक किसी भी धातु से अधिक, 3,422 °C है। ऑस्मियम प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला सबसे सघन तत्व है, और इरिडियम इसके ठीक पीछे है। चाँदी किसी भी अन्य तत्व से बेहतर विद्युत और ऊष्मा चालक है। दूसरी ओर पारा एकमात्र धातु है जो कमरे के ताप पर द्रव होती है।

सभ्यता की धातुएँ

सोना, चाँदी और ताँबा मनुष्य द्वारा उपयोग की गई सबसे पहली धातुओं में थे, और कांस्य युग तथा लौह युग के नाम संक्रमण धातुओं की तकनीकों पर ही पड़े हैं। स्टील — लोहे में थोड़ा कार्बन और अक्सर क्रोमियम, निकल या वैनेडियम मिलाकर बनी मिश्रधातु — आज भी इमारतों, पुलों और मशीनों की रीढ़ है। टाइटेनियम विमानों और चिकित्सा प्रत्यारोपणों को हल्का और मज़बूत बनाता है, और जस्ता यशदलेपन (गैल्वेनाइज़िंग) द्वारा स्टील को जंग से बचाता है।