Overgangsmetalen versus innerlijke overgangsmetalen
De elementen van het periodiek systeem zijn gerangschikt volgens een oplopend patroon, afhankelijk van hoe de elektronen zijn ingevuld in atomaire energieniveaus en hun subschillen. De kenmerken van deze elementen vertonen een directe correlatie met de elektronenconfiguratie. Daarom kunnen regio's van elementen met vergelijkbare eigenschappen gemakkelijk worden geïdentificeerd en geblokkeerd. De eerste twee kolommen in het periodiek systeem bevatten elementen waar het laatste elektron wordt gevuld in een 's'-subschil, daarom 's-blok' genoemd. De laatste zes kolommen van een uitgebreid periodiek systeem bevatten elementen waarbij het laatste elektron wordt gevuld in een 'p'-subschil, vandaar 'p-blok' genoemd. Evenzo bevatten kolommen van 3-12 elementen waar het laatste elektron wordt gevuld in een 'd'-subschil, dus het 'd-blok' genoemd. Ten slotte wordt de extra elementenset die vaak wordt geschreven als twee afzonderlijke rijen onderaan het periodiek systeem of soms tussen kolommen 2 en 3 geschreven als een uitbreiding, het 'f-blok' genoemd omdat hun laatste elektron wordt ingevuld in een subschaal 'f'. De 'd-block'-elementen worden ook wel 'Transition Metals' genoemd en de 'f-block'-elementen worden ook 'Inner Transition Metals' genoemd.
Overgangsmetalen
Deze elementen komen in beeld vanaf de 4e rij en de term 'overgang' werd gebruikt omdat het de binnenste elektronische schillen uitbreidde, waardoor de stabiele '8 elektronen'-configuratie naar een '18 elektronen'-configuratie. Zoals hierboven vermeld, behoren de elementen in het d-blok tot deze categorie die zich uitstrekt van groepen 3-12 in het periodiek systeem en alle elementen zijn metalen, vandaar de naam 'overgangsmetalen'. De elementen in de 4th rij, groepen 3-12, worden gezamenlijk de eerste overgangsreeks genoemd, de 5th rij als de tweede overgangsreeks, enzovoort. Elementen in de eerste overgangsreeks omvatten; Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn. Gewoonlijk wordt gezegd dat overgangsmetalen ongevulde d-subschillen hebben, vandaar dat elementen zoals Zn, Cd en Hg, die in de 12th kolom staan, worden uitgesloten van de overgangsreeks.
Behalve dat ze uit alle metalen bestaan, hebben de d-block-elementen verschillende andere karakteristieke eigenschappen die ze hun identiteit geven. De meeste metalen uit de overgangsreeks zijn gekleurd. Dit komt door de d-d elektronische overgangen; d.w.z. KMnO4 (paars), [Fe(CN)6]4- (bloedrood), CuSO4 (blauw), K2CrO4 (geel) etc. Een andere eigenschap is de tentoonstelling van vele oxidatietoestanden. In tegenstelling tot de s-blok- en p-blokelementen hebben de meeste d-blokelementen verschillende oxidatietoestanden; i.e. Mn (0 tot +7). Door deze kwaliteit werken de overgangsmetalen als goede katalysatoren bij reacties. Bovendien vertonen ze magnetische eigenschappen en fungeren ze in wezen als paramagneten wanneer ze ongepaarde elektronen hebben.
Innerlijke overgangsmetalen
Zoals in de inleiding vermeld, vallen de elementen van het f-blok onder deze categorie. Deze elementen worden ook wel ‘zeldzame aardmetalen’ genoemd. Deze reeks is opgenomen na de kolom 2nd als de onderste twee rijen die aansluiten op het d-blok in een uitgebreid periodiek systeem of als twee afzonderlijke rijen onderaan het periodiek systeem. De 1st rij heet ‘Lanthanides’, en de 2nd rij heet ‘Actiniden’. Zowel lanthaniden als actiniden hebben vergelijkbare chemische eigenschappen en hun eigenschappen verschillen van alle andere elementen vanwege de aard van de forbitalen. (Lees het verschil tussen actiniden en lanthaniden.) Elektronen in deze orbitalen zijn begraven in het atoom en worden afgeschermd door buitenste elektronen, waardoor de chemie van deze verbindingen grotendeels afhankelijk is van de grootte. Vb: La/Ce/Tb (lanthaniden), Ac/U/Am (actiniden).
Wat is het verschil tussen overgangsmetalen en innerlijke overgangsmetalen?
• Overgangsmetalen bestaan uit d-blokelementen, terwijl binnenste overgangsmetalen uit f-blokelementen bestaan.
• Innerlijke overgangsmetalen hebben een lage beschikbaarheid dan overgangsmetalen en worden daarom 'zeldzame aardmetalen' genoemd.
• Overgangsmetaalchemie is voornamelijk te wijten aan variërende oxidatiegetallen, terwijl de binnenste overgangsmetaalchemie voornamelijk afhankelijk is van de atoomgrootte.
• Overgangsmetalen worden over het algemeen gebruikt in redoxreacties, maar het gebruik van innerlijke overgangsmetalen voor dit doel is zeldzaam.
Lees ook het verschil tussen overgangsmetalen en metalen
