لجأ العالم الكيميائي مندليف إلى ترتيب العناصر الانتقالية والفلزات واللافلزات وبقية العناصر في جدول، والذي أسماه ب “الجدول الدوري“، واعتمد في ذلك على توزيعها تبعًا للطبيعة الكيميائية والعدد الذري لكل مجموعة متشابهة، كما وضعها على شكل أعمدة، بحيث أن كل عمود منهم يحتوي على عناصر كيميائية متشابهة، وقام بتسمية كل عمود بإسم العناصر المكونة له، ومنها العناصر الفلزية واللافلزية والهالوجينية وما يُعرف بغازات نبيلة.
تعريف العناصر الانتقالية Transition Elements:
تبعًاغ لتقسيم الجدول الدوري الذي نظمه مندليف، فإن العناصر الإنتقالية هي تلك المجموعة من العناصر التي تشغل الأعمدة الموجودة في منطقة وسط الجدول الدوري، والتي تكون ذات مستوى طاقة خارجي “d” نوعًا ما ممتليء بالإلكترونات، وهو ما يمكنها من أن تتحد مع العناصر الكيميائية الأخرى، وتم تسميتها بهذا الإسم لكونها تمثل الإنتقال بين خصائص عناصر الجدول الدوري على جانبيه، مابين المجموعة 3 وحتى المجموعة 12. (1)
يمكنك الاطلاع أيضًا على: Applied Chemistry كيمياء تطبيقية
وينتمي إلى العناصر الإنتقالية كلًا من عناصر النحاس Cu والحديد Fe والكوبلت Co والمنجنيز Mn والنيكل Ni والكروميوم Cr.
الخواص الكيميائية للعناصر الإنتقالية:
- تتوافق هذه العناصر في الخواص الكيميائية، حيث أنها تعتبر من العناصر الفلزية والمعدنية، وهي مرنة وسهلة التشكيل.
- كما أنها تتميز بالصلابة لذلك يكثر استخدامها في الصناعات الثقيلة.
- كما تمتاز بدرجة انصهارها المرتفعة، حيث أن:
– درجة انصهار عنصر المنجنيز Mn هي 1240 ° مئوية.
– كما درجة انصهار عنصر الحديد Fe هي 1538 ° مئوية.
– درجة انصهار عنصر الكوبلت Co هي 1492 ° مئوية.
– كما درجة انصهار عنصر النيكل Ni هي 1453 ° مئوية.
– درجة انصهار عنصر النحاس Cu هي 1083 ° مئوية.
– كما درجة انصهار عنصر الكروميوم Cr هي 1890 ° مئوية.(2)
- كما تتوافق العناصر الإنتقالية في التفاعلات الكيميائية مع العناصر الأخرى، ومنها:
– تفاعل العناصر الانتقالية مع الأكسجين:
تتميز هذه العناصر بعدم تفاعلها مع الأكسجين في درجة الحرارة العادية، فهي لا تتأكسد عند التعرض للأكسجين الموجود في الجو في درجة حرارة الغرفة، ولكنها تحتاج إلى حرارة مرتفعة حتى تتفاعل مع الأكسجين وتتأكسد، مثال على ذلك تفاعل عنصر النحاس مع الأكسجين في وجود حرارة:
نحاس + أكسجين ← أكسيد النحاس.
Cu + O₂ →2 Cu O
– تفاعل العناصر الانتقالية مع الماء:
معظم العناصر الانتقالية تتفاعل مع الماء البارد بصعوبة أو قد لا تتفاعل نهائيًا، ماعدا عنصر الحديد Fe. فهو يتفاعل مع الماء البارد وفي درجة الحرارة العادية.
حديد + ماء + أكسجين ← صدأ الحديد
Fe + H₂O + O₂ → hydrated iron III
- من الخواص الكيميائية للعناصر الانتقالية أيضًا أنها عند تفاعلها مع العناصر الأخرى، تكون مركبات ملونة ، ومثال على ذلك تفاعل عنصر الحديد Fe مع الماء فإنه يعطي مركبات ذات ألوان مختلفة، ومنها:
– مركب هيدروكسيد الحديد II [Fe(OH)₂]، يكون مركب باللون الأخضر الفاتح.
– كما مركب هيدروكسيد الحديد III [Fe (OH)₃]، يكون مركب باللون البرتقالي الداكن.
– مركب أوكسيد الحديد III Fe₂O₃ يكون مركب باللون الأحمر الداكن أو البني.
يمكنك الاطلاع أيضًا على: حفّازات كيميائية بكلفة منخفضة تعزز استخلاص الهيدروجين من الماء
- كما تتوافق العناصر الإنتقالية في كونها تُستخدم كعوامل محفزة،
حيث أنها تدخل في التفاعلات الكيميائية لكنها لا تتأثر بها، حيث تستخدم فقط لتسريع أو إتمام التفاعل الكيميائي بين العناصر دون التفاعل معها، ومثال على ذلك استخدام أكسيد النحاس كعامل محفز في تحليل ماء الأكسجين إلى أكسجين وماء. (2)
التوزيع الالكتروني:
تنقسم العناصر الإنتقالية من حيث التوزيع الالكتروني إلى مجموعتين، أحدهما مجموعة يكون فيها مستوى الطاقة d شبه ممتليء بالإلكترونات، ويمكّنها من تكوين أيون واحد، وتكون في منتصف الجدول الدوري، ويطلق عليها “عناصر انتقالية أساسية”.
أما المجموعة الأخرى هي مجموعة العناصر الانتقالية التي توجد أسفل الجدول الدوري في الجزء f، وتتكون من اللانثينيدات والاكتينيدات، ويطلق عليها “عناصر انتقالية داخلية”. (3)
المراجع
- https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/23%3A_The_Transition_Elements/23.1%3A_General_Properties_of_Transition_Metals
- http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/pertab/tranel.html
- Petit, in the same place, p. 2302; R. K. Bugis and R. B. Martin and J. Amer. Chem. SOC., 1975,97,3076.
