מתכות מעבר (קבוצות 3–12)
מתכות המעבר הן יסודות בלוק d, קבוצות 3 עד 12 באמצע הטבלה המחזורית. האתר מציג 34 מהם: סקנדיום עד אבץ, איטריום עד קדמיום, הפניום עד כספית, וראתרפורדיום עד האסיום. הן כוללות את ברזל, נחושת, כסף, זהב ופלטינה.
מיקום בטבלה המחזורית
יסודות במשפחה זו
היכן הן נמצאות: בלוק d
במתכות אלה אלקטרונים ממלאים תת-קליפת d פנימית בעוד אורביטל s החיצוני מכיל בדרך כלל שני אלקטרונים, כמו בברזל ([Ar] 3d⁶ 4s²). כרום ([Ar] 3d⁵ 4s¹) ונחושת ([Ar] 3d¹⁰ 4s¹) הם יוצאי דופן, משום שתת-קליפות d חצי-מלאות ומלאות יציבות במיוחד. כשהמתכות יוצרות יונים הן מאבדות תחילה את אלקטרוני s שלהן, ולכן Fe²⁺ הוא [Ar] 3d⁶.
האתר מציג את לנתן, לוטטיום, אקטיניום ולורנסיום יחד עם הלנתנידים והאקטינידים. אבץ, קדמיום וכספית שומרים על תת-קליפת d מלאה בתרכובותיהם הנפוצות, ולכן כימאים מסוימים מוציאים אותם מהקבוצה, אך רוב הטבלאות המחזוריות כוללות אותם.
תכונות אופייניות
רוב מתכות המעבר קשות, צפופות ומבריקות, עם נקודות היתוך גבוהות. לטונגסטן נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר מכל מתכת, 3422 °C, ואוסמיום הוא היסוד הצפוף ביותר שנמדד אי פעם, 22.59 g/cm³, ואילו כספית היא נוזל הנמס ב-−39 °C. מכיוון שאלקטרוני ה-d שלהן יכולים להשתתף בקשירה, לרובן כמה מצבי חמצון: ברזל יוצר Fe²⁺ ו-Fe³⁺, ומנגן מגיע ל-7+ ביון הפרמנגנט, MnO₄⁻. תרכובותיהן צבעוניות לעתים קרובות, כמו נחושת(II) גופרתית כחולה, וברזל, קובלט וניקל הם פרומגנטיים.
מגמות ותגובות אופייניות
המגמות מתונות יותר מאשר בקבוצות הראשיות, משום שהאלקטרונים הנוספים נכנסים לתת-קליפה פנימית וגודל האטום משתנה מעט לאורך מחזור. הצטמצמות הלנתנידים גורמת למתכות מחזור 6 להיות כמעט באותו גודל כמו אלה של מחזור 5, ולכן קשה להפריד בין זירקוניום להפניום.
מתכת תגובתית יותר מוציאה מתכת תגובתית פחות מתמיסה: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. אבץ מגיב עם חומצות מדוללות (Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂), אך נחושת, כסף וזהב אינם מגיבים. מתכות מעבר רבות הן זרזים: ברזל מאיץ את תהליך הבר-בוש לייצור אמוניה, ופלטינה, פלדיום ורודיום מנקים את פליטת המכוניות בממירים קטליטיים.
שימושים יומיומיים
ברזל, בעיקר כפלדה, הוא המתכת הנפוצה ביותר בשימוש, וכרום וניקל הופכים אותו לפלדת אל-חלד. נחושת מוליכה חשמל בחוטים, טיטניום משמש במטוסים ובמפרקי ירך מלאכותיים, אבץ מגן על פלדה מפני חלודה, וזהב, כסף ופלטינה נכנסים לתכשיטים ולאלקטרוניקה.
ראתרפורדיום עד האסיום רדיואקטיביים ונוצרו רק כמה אטומים בכל פעם. מייטנריום עד קופרניקיום (109–112) צפויים להיות מתכות מעבר אף הם, אך תכונותיהם לא נמדדו, ולכן האתר מציג אותם כלא ידועים.
יסודות במשפחה זו
| 21 | סקנדיום | Sc | 44.956 | [Ar] 3d1 4s2 | +3 | מוצק |
| 22 | טיטניום | Ti | 47.867 | [Ar] 3d2 4s2 | +2, +3, +4 | מוצק |
| 23 | ונדיום | V | 50.942 | [Ar] 3d3 4s2 | +2, +3, +4, +5 | מוצק |
| 24 | כרום | Cr | 51.996 | [Ar] 3d5 4s1 | +2, +3, +6 | מוצק |
| 25 | מנגן | Mn | 54.938 | [Ar] 3d5 4s2 | +2, +3, +4, +7 | מוצק |
| 26 | ברזל | Fe | 55.845 | [Ar] 3d6 4s2 | +2, +3 | מוצק |
| 27 | קובלט | Co | 58.933 | [Ar] 3d7 4s2 | +2, +3 | מוצק |
| 28 | ניקל | Ni | 58.693 | [Ar] 3d8 4s2 | +2, +3 | מוצק |
| 29 | נחושת | Cu | 63.546 | [Ar] 3d10 4s1 | +1, +2 | מוצק |
| 30 | אבץ | Zn | 65.38 | [Ar] 3d10 4s2 | +2 | מוצק |
| 39 | איטריום | Y | 88.906 | [Kr] 4d1 5s2 | +3 | מוצק |
| 40 | זירקוניום | Zr | 91.224 | [Kr] 4d2 5s2 | +4 | מוצק |
| 41 | ניוביום | Nb | 92.906 | [Kr] 4d4 5s1 | +3, +5 | מוצק |
| 42 | מוליבדן | Mo | 95.95 | [Kr] 4d5 5s1 | +6 | מוצק |
| 43 | טכנציום | Tc | 98 | [Kr] 4d5 5s2 | +4, +6, +7 | מוצק |
| 44 | רותניום | Ru | 101.07 | [Kr] 4d7 5s1 | +3 | מוצק |
| 45 | רודיום | Rh | 102.91 | [Kr] 4d8 5s1 | +3 | מוצק |
| 46 | פלדיום | Pd | 106.42 | [Kr] 4d10 | +2, +3 | מוצק |
| 47 | כסף | Ag | 107.87 | [Kr] 4d10 5s1 | +1 | מוצק |
| 48 | קדמיום | Cd | 112.41 | [Kr] 4d10 5s2 | +2 | מוצק |
| 72 | הפניום | Hf | 178.49 | [Xe] 4f14 5d2 6s2 | +4 | מוצק |
| 73 | טנטלום | Ta | 180.95 | [Xe] 4f14 5d3 6s2 | +5 | מוצק |
| 74 | טונגסטן | W | 183.84 | [Xe] 4f14 5d4 6s2 | +6 | מוצק |
| 75 | רניום | Re | 186.21 | [Xe] 4f14 5d5 6s2 | +4, +6, +7 | מוצק |
| 76 | אוסמיום | Os | 190.23 | [Xe] 4f14 5d6 6s2 | +3, +4 | מוצק |
| 77 | אירידיום | Ir | 192.22 | [Xe] 4f14 5d7 6s2 | +3, +4 | מוצק |
| 78 | פלטינה | Pt | 195.08 | [Xe] 4f14 5d9 6s1 | +2, +4 | מוצק |
| 79 | זהב | Au | 196.97 | [Xe] 4f14 5d10 6s1 | +1, +3 | מוצק |
| 80 | כספית | Hg | 200.59 | [Xe] 4f14 5d10 6s2 | +1, +2 | נוזל |
| 104 | ראתרפורדיום | Rf | 267 | [Rn] 5f14 6d2 7s2 | +4 | לא ידוע |
| 105 | דובניום | Db | 268 | [Rn] 5f14 6d3 7s2 | +3, +4, +5 | לא ידוע |
| 106 | סיבורגיום | Sg | 269 | [Rn] 5f14 6d4 7s2 | +3, +4, +5, +6 | לא ידוע |
| 107 | בוהריום | Bh | 270 | [Rn] 5f14 6d5 7s2 | +3, +4, +5, +7 | לא ידוע |
| 108 | האסיום | Hs | 277 | [Rn] 5f14 6d6 7s2 | +2, +3, +4, +5, +6, +8 | לא ידוע |