Geçiş metalleri

Bir metali geçiş metali yapan nedir

Geçiş metalleri, periyodik tablonun geniş orta bloğunu oluşturan 3 ile 12. grupları kaplar. Bir sıra boyunca ilerlerken her element, elektronunu dış kabuğa değil, içteki bir d alt kabuğuna ekler. Bloğa adını veren de bu içten dolmadır: soldaki etkin s-bloğu metalleri ile sağdaki p-bloğu arasındaki geçişi işaret eder.

d elektronlarının enerjisi dış elektronlarınkine yakın olduğundan birçok geçiş metali farklı sayıda elektron verebilir. Demir hem 2+ hem de 3+ iyonlar oluşturur; manganın +2’den +7’ye kadar kararlı yükseltgenme basamakları vardır. Kimyalarının büyük kısmını bu esneklik belirler.

Bileşikleri neden bu kadar renkli

Başka atomlar bir geçiş metali iyonuna bağlandığında, iyonun d orbitallerinin enerjilerini birbirinden ayırır. Elektronlar bu orbitaller arasında görünür ışığın belirli renklerini soğurarak sıçrayabilir; biz de geriye kalan renkleri görürüz. Bakır sülfatın mavi, potasyum permanganatın koyu mor, krom bileşiklerinin sarı, turuncu ya da yeşil olmasının nedeni budur. Yakutların, zümrütlerin ve safirlerin renkleri de eser miktardaki geçiş metallerinden gelir.

Sanayiyi çalıştıran katalizörler

Yükseltgenme basamaklarını değiştirebilmeleri ve başka molekülleri yüzeylerine bağlayabilmeleri, geçiş metallerini mükemmel katalizörler yapar. Tepkimeleri, kendileri harcanmadan hızlandırırlar.

• Demir: gübre için amonyak üreten ve dünyanın yaklaşık yarısını besleyen Haber süreci
• Platin, paladyum ve rodyum: otomobil egzozunu temizleyen katalitik konvertörler
• Nikel: bitkisel yağların hidrojenlenmesi
• Vanadyum: sülfürik asit üretimindeki kontakt yöntemi

Rekortmenler

Geçiş metalleri, metal dünyasının uç noktalarını barındırır. Tungsten, 3.422 °C ile tüm metaller içinde en yüksek erime noktasına sahiptir. Osmiyum doğada bulunan en yoğun elementtir; onu hemen ardından iridyum izler. Gümüş, elektriği ve ısıyı diğer tüm elementlerden daha iyi iletir. Öbür uçta ise cıva, oda sıcaklığında sıvı olan tek metaldir.

Uygarlığın metalleri

Altın, gümüş ve bakır, insanların kullandığı ilk metaller arasındaydı; Tunç ve Demir Çağları da geçiş metali teknolojilerinden adını alır. Demirin az miktarda karbon ve çoğu zaman krom, nikel ya da vanadyumla oluşturduğu bir alaşım olan çelik, binaların, köprülerin ve makinelerin bel kemiği olmayı sürdürüyor. Titanyum uçakları ve tıbbi implantları hem hafif hem güçlü kılar; çinko ise galvanizleme yoluyla çeliği pastan korur.