Cos'è metalli di transizione?

Metalli di Transizione

I metalli di transizione (anche detti elementi di transizione) sono un gruppo di elementi chimici che occupano il blocco d del sistema periodico, tra i gruppi 2 e 13. La definizione più rigorosa è che un metallo di transizione è un elemento il cui atomo ha un sottostrato d incompleto, o che può dare origine a cationi con un sottostrato d incompleto.

Caratteristiche Generali

I metalli di transizione condividono diverse caratteristiche comuni:

  • Configurazione elettronica: Hanno elettroni di valenza sia negli orbitali s che d. Questa configurazione elettronica è responsabile delle loro proprietà chimiche e fisiche uniche.
  • Stati di ossidazione multipli: Mostrano una varietà di stati di ossidazione. Questo è dovuto alla relativa piccola differenza di energia tra gli orbitali ns e (n-1)d, permettendo di perdere elettroni da entrambi.
  • Formazione di complessi: Tendono a formare composti di coordinazione complessi, anche chiamati complessi di coordinazione, con ioni o molecole neutre (ligandi). Questi complessi sono spesso colorati. Questo è dovuto alla divisione degli orbitali d nei campi dei ligandi, dove gli elettroni possono transitare tra i livelli energetici divisi.
  • Proprietà catalitiche: Molti metalli di transizione e i loro composti agiscono come catalizzatori efficaci in reazioni chimiche. Questa proprietà è legata alla loro capacità di formare stati di ossidazione multipli e complessi.
  • Paramagnetismo: Molti ioni di metalli di transizione sono paramagnetici a causa della presenza di elettroni spaiati negli orbitali d.
  • Alta densità e punti di fusione: Generalmente hanno densità e punti di fusione elevati a causa della forte attrazione metallica.
  • Colorazione: Molti composti dei metalli di transizione sono colorati.

Esempi

Alcuni metalli di transizione importanti includono:

Applicazioni

I metalli di transizione sono ampiamente utilizzati in una vasta gamma di applicazioni industriali, tra cui:

  • Catalisi: Nella produzione di materie plastiche, fertilizzanti e altri prodotti chimici.
  • Metallurgia: Nella produzione di leghe come l'acciaio inossidabile e il bronzo.
  • Elettronica: Nei circuiti integrati, batterie e altri dispositivi elettronici.
  • Medicina: Nei farmaci, agenti di contrasto e dispositivi medici.
  • Gioielleria: Oro, argento e platino sono usati in gioielleria.
  • Pigmenti: I composti colorati dei metalli di transizione sono usati come pigmenti in vernici, plastiche e tessuti.

Divisione degli Orbitali d nei Campi dei Ligandi

La teoria del campo cristallino (CFT) https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Teoria%20del%20campo%20cristallino%20(CFT) e la teoria del campo dei ligandi (LFT) https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Teoria%20del%20campo%20dei%20ligandi%20(LFT) spiegano come gli orbitali d di un metallo di transizione si dividono in diversi livelli di energia quando sono circondati da ligandi in un complesso di coordinazione. Questa divisione energetica è responsabile della colorazione e delle proprietà magnetiche di molti complessi di metalli di transizione. L'entità della divisione dipende dalla forza dei ligandi.