الفلزات الانتقالية (المجموعات 3–12)

موقعها: الكتلة d

في هذه الفلزات تملأ الإلكترونات تحت مستوى d الداخلي بينما يحتوي مدار s الخارجي عادةً على إلكترونين، كما في الحديد ([Ar] 3d⁶ 4s²). والكروم ([Ar] 3d⁵ 4s¹) والنحاس ([Ar] 3d¹⁰ 4s¹) استثناءان، لأن تحت المستوى d نصف الممتلئ والممتلئ تمامًا مستقران بصورة خاصة. وعند تكوين الأيونات تفقد الفلزات إلكترونات s أولًا، لذا فتوزيع Fe²⁺ هو [Ar] 3d⁶.

يعرض هذا الموقع اللانثانوم واللوتيتيوم والأكتينيوم واللورنسيوم مع اللانثانيدات والأكتينيدات. ويحتفظ الزنك والكادميوم والزئبق بتحت مستوى d ممتلئ في مركباتها الشائعة، لذا يستثنيها بعض الكيميائيين، لكن معظم الجداول الدورية تضمّها.

الخواص النموذجية

معظم الفلزات الانتقالية صلبة وكثيفة ولامعة، ولها درجات انصهار مرتفعة. فللتنغستن أعلى درجة انصهار بين الفلزات، 3422 °C، والأوزميوم أكثف عنصر قيس على الإطلاق، بكثافة 22.59 g/cm³، بينما الزئبق سائل ينصهر عند −39 °C. ولأن إلكترونات d فيها يمكنها المشاركة في الترابط، فلمعظمها عدة حالات أكسدة: فالحديد يكوّن Fe²⁺ وFe³⁺، ويبلغ المنغنيز +7 في أيون البرمنغنات، MnO₄⁻. وكثيرًا ما تكون مركباتها ملوّنة، مثل كبريتات النحاس(II) الزرقاء، والحديد والكوبالت والنيكل فيرومغناطيسية.

الاتجاهات والتفاعلات النموذجية

الاتجاهات أخفّ منها في المجموعات الرئيسة، لأن الإلكترونات الإضافية تدخل تحت مستوى داخليًا ويتغير الحجم الذري قليلًا عبر الدورة. ويجعل انكماش اللانثانيدات فلزات الدورة 6 تقريبًا بحجم فلزات الدورة 5، لذا يصعب فصل الزركونيوم عن الهافنيوم.

يزيح الفلز الأكثر تفاعلًا فلزًا أقل تفاعلًا من محلوله: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. ويتفاعل الزنك مع الأحماض المخففة (Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂)، أما النحاس والفضة والذهب فلا. وكثير من الفلزات الانتقالية محفّزات: فالحديد يسرّع عملية هابر لإنتاج الأمونيا، ويعمل البلاتين والبلاديوم والروديوم على تنقية عادم السيارات في المحولات الحفازة.

استخدامات يومية

الحديد، في معظمه على هيئة فولاذ، هو أكثر الفلزات استخدامًا، ويجعله الكروم والنيكل مقاومًا للصدأ. ويحمل النحاس الكهرباء في الأسلاك، ويُستخدم التيتانيوم في الطائرات وبدائل مفصل الورك، ويحمي الزنك الفولاذ من الصدأ، ويدخل الذهب والفضة والبلاتين في المجوهرات والإلكترونيات.

الرذرفورديوم إلى الهاسيوم عناصر مشعة لم يُصنع منها سوى بضع ذرات في كل مرة. ويُتوقع أن يكون المايتنريوم إلى الكوبرنيسيوم (109–112) فلزات انتقالية أيضًا، لكن خواصها لم تُقَس، لذا يدرجها هذا الموقع بوصفها مجهولة.