מתכות פוסט-מעבר

היכן הן נמצאות בטבלה המחזורית

הן תופסות את קבוצות 13 עד 16: אלומיניום, גליום, אינדיום ותליום בקבוצה 13, בדיל ועופרת בקבוצה 14, ביסמוט בקבוצה 15 ופולוניום בקבוצה 16. האלקטרונים החיצוניים שלהן נמצאים באורביטלים s ו-p, כמו באלומיניום ([Ne] 3s² 3p¹), ומגליום ואילך שוכנת מתחתם תת-קליפת d מלאה.

הסיווגים משתנים, ופולוניום נקרא לעתים מטאלואיד. ניהוניום, פלרוביום, מוסקוביום וליברמוריום (113–116) נמצאים מתחת למשפחה זו במחזור 7 וצפויים להיות מתכות פוסט-מעבר, אך נוצרו מהם כל כך מעט אטומים שהאתר מציג אותם כלא ידועים.

תכונות

אלה מתכות אמיתיות, מבריקות ומוליכות טובות, אך רכות יותר ממתכות המעבר ובעלות נקודות היתוך נמוכות. פרט לאלומיניום (660 °C), כולן נמסות מתחת לכ-330 °C. גליום נמס מעט מתחת ל-30 °C, ולכן הוא הופך לנוזל בידכם, ובכל זאת הוא רותח רק בכ-2400 °C. רבים מהתחמוצות שלהן אמפוטריות, ומגיבות גם עם חומצות וגם עם בסיסים. תליום ועופרת רעילים, ופולוניום רדיואקטיבי בעוצמה רבה.

תגובות ומגמות

אלומיניום תגובתי, אך שכבת תחמוצת דקה וקשה נוצרת ברגע שהוא פוגש אוויר ומגינה עליו: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃. תגובתיותו מניעה את תגובת התרמיט, 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe, המפיקה ברזל מותך להלחמת פסי רכבת.

במורד קבוצות 13 עד 15 היסודות הכבדים יותר מעדיפים יותר ויותר מצב חמצון הנמוך בשתיים ממספר הקבוצה, משום שזוג אלקטרוני s החיצוני שלהם מתנגד לקשירה. אפקט הזוג האינרטי הזה גורם לתליום להיות יציב ביותר ב-1+, לעופרת ב-2+ ולביסמוט ב-3+, ואילו אלומיניום הוא כמעט תמיד 3+.

שימושים יומיומיים

אלומיניום הוא המתכת השכיחה ביותר בקרום כדור הארץ ואחרי ברזל הנפוצה ביותר בשימוש, בפחיות, ברדיד, במטוסים ובקווי חשמל. בדיל מצפה פחיות פלדה ומעורבב עם נחושת ליצירת ארד. עופרת משמשת בסוללות מכוניות ובהגנה מפני קרני רנטגן, אך הוסרה מבנזין ומצבע משום שהיא רעילה. גליום חנקני וגליום ארסני משמשים בנורות LED, אינדיום-בדיל תחמוצתי הופך מסכי מגע למוליכים, וביסמוט, שאינו רעיל באופן יוצא דופן למתכת כבדה, משמש בתרופות לקיבה.