Les métaux de transition occupent la partie centrale du tableau périodique des éléments et comprennent généralement reconnus, tels que le fer, le cuivre et l'argent, ainsi que les éléments les moins bien connu yttrium et le hafnium. Ces éléments sont regroupés en raison de leurs propriétés chimiques et physiques similaires.
Configuration de l'électron
La différence la plus significative de la structure atomique des métaux de transition à partir d'autres éléments est de l'agencement de leurs électrons. L'orbitale extérieure de la plupart des métaux de transition est complètement remplie tandis que la seconde orbitale la plus externe est incomplètement rempli. Nontransition métaux, tels que le sodium et le chlore, ont leurs orbitales électroniques internes complètement remplis avec l'orbitale la plus externe partiellement rempli, à l'exception des gaz rares, qui ont tous leurs orbitales complètement remplis. Cette disposition permet d'électrons des métaux de transition à réagir en utilisant un nombre variable d'électrons au lieu du nombre fixe d'électrons utilisés par les métaux nontransition. Par exemple, le fer peut se lier à l'oxygène au moyen de deux électrons pour former l'oxyde de fer II ou FeO, ou une paire d'atomes de fer peuvent utiliser trois électrons de se lier avec trois atomes d'oxygène pour former de l'oxyde de fer III ou de Fe2O3. Bien que ces deux composés contiennent du fer et de l'oxygène, elles sont nettement différents composés en raison du nombre de valence variable du fer.
Propriétés chimiques
Les métaux de transition partagent un certain nombre de propriétés chimiques similaires en raison de l'arrangement similaire de leurs électrons. La propriété produit chimique le plus évident est le nombre variable d'électrons qu'ils utilisent pour former des liaisons. Ces électrons proviennent de l'orbitale la plus externe, en particulier l'orbitale s, et la seconde orbitale la plus externe, ou orbitale d. propriétés chimiques supplémentaires comprennent la formation de composés colorés et le comportement catalytique. Les catalyseurs sont des atomes ou des composés qui facilitent une réaction chimique sans être eux-mêmes changé. Les métaux de transition forment également un grand nombre d'ions complexes. ions complexes ont un centre de métal et de multiples molécules ou d'ions entourant le centre. Cependant, cette propriété est pas unique à métaux de transition.
Propriétés physiques
Les métaux de transition partagent de nombreuses propriétés physiques. La plupart des métaux de transition sont des métaux d'argent brillant. Ils sont aussi les éléments les plus denses d'origine naturelle. La plupart ont des points de fusion élevés, bien que le mercure est un liquide à température ambiante, et forment facilement des alliages les uns avec les autres. Un phénomène intéressant présent dans les métaux de transition est paramagnétisme. Paramagnétisme fait référence à un élément ou des composés d'intérêt à un champ magnétique. Ce phénomène est dû à des électrons non appariés dans la seconde orbitale la plus externe, l'orbitale d. tous les métaux de transition ne sont pas paramagnétique et le manque d'attraction à un champ magnétique est appelée diamagnétisme.