โลหะทรานซิชัน

ธาตุทรานซิชัน แก้ไข

สมบัติของโลหะทรานซิชัน แก้ไข

อ้างอิง แก้ไข

ในทางเคมี คำว่า โลหะทรานซิชัน (อังกฤษ: transition metal) มีนิยามที่เป็นไปได้ 3 แบบ:

คำนิยามของIUPAC^[1] นิยามว่า โลหะทรานซิชันเป็น "ธาตุที่อะตอมเติมเต็มเปลือกอิเล็กตรอนชั้นดีบางส่วน หรือสามารถเพิ่มไอออนบวกให้กับเปลือกอิเล็กตรอนชั้นดีที่ไม่สมบูรณ์"
นักวิทยาศาสตร์หลายคนระบุ "โลหะทรานซิชัน" ว่าเป็นธาตุใด ๆ ก็ตามในตารางธาตุส่วนบล็อก-ดี ซึ่งประกอบด้วยตารางธาตุกลุ่ม 3 ถึง 12^[2]^[3] ในเชิงปฏิบัติ ชุดแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ในบล็อก-เอฟก็ถือเป็นโลหะทรานซิชัน และมีชื่อเรียกว่า "โลหะทรานซิชันภายใน"
Cotton และ Wilkinson^[4] ขยายคำนิยามย่อของ IUPAC (ดูข้างบน) ด้วยการระบุธาตุจำเพาะ เช่นเดียวกันกับธาตุในกลุ่มที่ 4 ถึง 11 ทั้งสองได้เพิ่มสแกนเดียมและอิตเทรียมในกลุ่มที่ 3 ลงไปในนี้ด้วย ในขณะที่แลนทาไนด์และแอกทิไนด์ ซึ่งถือเป็นธาตุกลุ่มที่ 3 ถูกจัดเป็นชุดแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ต่างหากตามลำดับ

Charles Rugeley Bury (1890–1968) นักเคมีชาวอังกฤษ เป็นคนใช้คำว่า ทรานซิชัน ในความหมายนี้คนแรกใน ค.ศ. 1921 เมื่อเขาสื่อถึง ชุดทรานซิชันของธาตุในช่วงการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนชั้นใน (เช่น n = 3 ในแถวที่ 4 ของตารางธาตุ) จากกลุ่มคงทน (stable group) ของหมู่ที่ 8 ถึงธาตุหนึ่งในช่วงธาตุ 18 หรือจากธาตุที่ 18 ถึง 32^[5]^[6]^[7] ธาตุเหล่านี้มีอีกชื่อว่า บล็อก-ดี (d-block)

โลหะทรานซิชันคาบแรกตามลำดับ

โลหะทรานซิชันมีทั้งหมด 40 ตัว จะประกอบด้วยธาตุที่มีเลขอะตอมดังนี้ 21 ถึง 30,39 ถึง 48,71 ถึง 80, และ 103 ถึง 112 ชื่อ "ทรานซิชัน" มาจากตำแหน่งของมันในตารางธาตุทั้ง 4 คาบที่มันอยู่ ธาตุเหล่านี้จะแทนการเพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนเข้าไปอยู่ในวงโคจร ดี ของอะตอม (atomic orbital) ด้วยเหตุนี้ โลหะทรานซิชันจึงมีความหมายถึงการส่งผ่าน (transition) ของธาตุหมู่ 2 และหมู่ 13

โลหะทรานซิชันในบล็อก-ดี
หมู่	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
คาบ 4	₂₁Sc	₂₂Ti	₂₃V	₂₄Cr	₂₅Mn	₂₆Fe	₂₇Co	₂₈Ni	₂₉Cu	₃₀Zn
5	₃₉Y	₄₀Zr	₄₁Nb	₄₂Mo	₄₃Tc	₄₄Ru	₄₅Rh	₄₆Pd	₄₇Ag	₄₈Cd
6	₇₁Lu	₇₂Hf	₇₃Ta	₇₄W	₇₅Re	₇₆Os	₇₇Ir	₇₈Pt	₇₉Au	₈₀Hg
7	₁₀₃Lr	₁₀₄Rf	₁₀₅Db	₁₀₆Sg	₁₀₇Bh	₁₀₈Hs	₁₀₉Mt	₁₁₀Ds	₁₁₁Rg	₁₁₂Cn

โลหะทรานซิชันทุกธาตุจะเป็นโลหะ แต่มีความเป็นโลหะน้อยกว่าธาตุหมู่ IA และ IIA
มีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ยกเว้นปรอทที่เป็นของเหลว
มีจุดหลอมเหลว จุดเดือด และความหนาแน่นสูง
นำไฟฟ้าได้ดี ซึ่งในโลหะทรานซิชัน ธาตุที่นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดคือ เงิน (คาบ 5) และรองลงมาคือ ทอง (คาบ 6)
นำความร้อนได้ดี
ธาตุทรานซิชันส่วนใหญ่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 ส่วนธาตุ โครเมียม ทองแดง ไนโอเบียม โมลิบดีนัม รูทีเนียม โรเดียม เงิน แพลทินัม ทอง มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเป็น 1
สารประกอบของธาตุเหล่านี้จะมีสีสัน
มีพลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 และอิเล็กโทรเนกาติวิตีมาก
ขนาดอะตอม จะมีขนาดไม่แตกต่างกันมากโดยที่
- ในคาบเดียวกันจะเล็กจากซ้ายไปขวา
- ในหมู่เดียวกันจะใหญ่จากบนลงล่าง
ธาตุเหล่านี้มีหลายออกซิเดชั่นสเตตส์ (oxidation states)
ธาตุเหล่านี้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (catalysts) ที่ดี
ธาตุเหล่านี้มีสีฟ้า-เงินที่อุณหภูมิห้อง (ยกเว้นทองคำและทองแดง)
สารประกอบของธาตุเหล่านี้สามารถจำแนกโดยการวิเคราะห์ผลึก

โลหะ
แอลคาไล

โลหะ
แอลคาไลน์
เอิร์ท

แก๊ส
มีตระกูล

โลหะทรานซิชัน

โลหะหลังทรานซิชัน

ซูเปอร์แอกทิไนด์

เอคา-ซูเปอร์แอกทิไนด์

↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006-) "transition element".
↑ Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). General chemistry: principles and modern applications (8th ed.). Upper Saddle River, N.J: Prentice Hall. pp. 341–342. ISBN 978-0-13-014329-7. LCCN 2001032331. OCLC 46872308.
↑ Housecroft, C. E. and Sharpe, A. G. (2005) Inorganic Chemistry, 2nd ed, Pearson Prentice-Hall, pp. 20–21.
↑ Cotton, F. A. and Wilkinson, G. (1988) Inorganic Chemistry, 5th ed., Wiley, pp. 625–627. ISBN 978-0-471-84997-1.
↑ Jensen, William B. (2003). "The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table" (PDF). Journal of Chemical Education. 80 (8): 952–961. Bibcode:2003JChEd..80..952J. doi:10.1021/ed080p952.
↑ Bury, C. R. (1921). "Langmuir's theory of the arrangement of electrons in atoms and molecules". J. Am. Chem. Soc. 43 (7): 1602–1609. doi:10.1021/ja01440a023.
↑ Bury, Charles Rugeley. Encyclopedia.com Complete dictionary of scientific biography (2008).

อนุกรมเคมีของตารางธาตุ

บทความเคมีนี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล

[1] IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006-) "transition element".

[2] Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). General chemistry: principles and modern applications (8th ed.). Upper Saddle River, N.J: Prentice Hall. pp. 341–342. ISBN 978-0-13-014329-7. LCCN 2001032331. OCLC 46872308.

[3] Housecroft, C. E. and Sharpe, A. G. (2005) Inorganic Chemistry, 2nd ed, Pearson Prentice-Hall, pp. 20–21.

[CW5-4] Cotton, F. A. and Wilkinson, G. (1988) Inorganic Chemistry, 5th ed., Wiley, pp. 625–627. ISBN 978-0-471-84997-1.

[Jensen-5] Jensen, William B. (2003). "The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table" (PDF). Journal of Chemical Education. 80 (8): 952–961. Bibcode:2003JChEd..80..952J. doi:10.1021/ed080p952.

[6] Bury, C. R. (1921). "Langmuir's theory of the arrangement of electrons in atoms and molecules". J. Am. Chem. Soc. 43 (7): 1602–1609. doi:10.1021/ja01440a023.

[7] Bury, Charles Rugeley. Encyclopedia.com Complete dictionary of scientific biography (2008).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]