ما هي العناصر الانتقالية

كتابة: Yasmin najib آخر تحديث: 28 فبراير 2021 , 23:54

تعريف العناصر الانتقالية

العناصر الانتقالية هي تلك التي تشكل المجموعات من 3 إلى 12 من الجدول الدوري، تتضمن هذه العناصر المعدنية بالكامل بعضًا من أشهر الأسماء في الجدول الدوري ، بما في ذلك الحديد و الذهب و الفضة و النحاس و الزئبق و الزنك و النيكل و الكروم و البلاتين، ربما تكون بعض عناصر الانتقال الأخرى أقل شهرة إلى حد ما ، على الرغم من أن لها تطبيقات صناعية حيوية. و تشمل هذه العناصر التيتانيوم و الفاناديوم و المنغنيز و الزركونيوم و الموليبدينوم و البلاديوم و التنغستن.

يستحق أحد أفراد الأسرة الذي يمر بمرحلة انتقالية إشارة خاصة لمعرفة استخدامات العناصر الانتقالية، التكنيتيوم (العنصر رقم 43) هو أحد عنصرين “خفيفين” غير موجودين في الطبيعة، تم إنتاجه لأول مرة صناعيًا في عام 1937 بين منتجات تفاعل السيكلوترون، المستكشفون الإيطاليون للتكنيشيوم هم كارلو بيرير وإميليو سيجري (1905-1989)، تشترك عناصر الانتقال في العديد من الخصائص الفيزيائية الشائعة، باستثناء الزئبق ، و هو المعدن السائل الوحيد ، تتمتع جميعها بنقاط انصهار و غليان عالية نسبيًا، كما أن لها مظهر معدني لامع ولامع يتراوح من الفضي إلى الذهبي و من الأبيض إلى الرمادي.

بالإضافة إلى ذلك ، تشترك المعادن الانتقالية في بعض الخصائص الكيميائية، على سبيل المثال ، تميل إلى تكوين معقدات ، و هي مركبات تتجمع فيها مجموعة من الذرات حول ذرة فلزية واحدة، عادة ما تحدث كبريتات النحاس العادية ، على سبيل المثال ، في تكوين يحتوي على أربعة جزيئات ماء تحيط بأيون نحاسي واحد، تحتوي مجمعات العناصر الانتقالية على العديد من التطبيقات الطبية و الصناعية.

ميزة أخرى شائعة لعناصر الانتقال في أسماء عناصر الجدول الدوري بالعربي هي ميلها إلى تكوين مركبات ملونة، من المعروف أن بعض المركبات الكيميائية الأكثر روعة و جمالًا تحتوي على معادن انتقالية، تميل مركبات النحاس إلى اللون الأزرق أو الأخضر ، مركبات الكروم الأصفر أو البرتقالي أو الأخضر ، تكون مركبات النيكل زرقاء أو خضراء أو صفراء ،مركبات المنغنيز أرجوانية أو سوداء أو خضراء.

تميل العناصر الانتقالية إلى تكوين مركبات تنسيق مع قواعد لويس تسمى الروابط.

CO 3 + 6NH 3 → [CO (NH 3) 6] 3+

Fe 2+ + 6CN – → [Fe (CN) 6] 4–

تشكل عناصر الكتلة S و p مجمعات قليلة جدًا، السبب في أن العناصر الانتقالية جيدة جدًا في التكوين المعقد هو أنها تحتوي على أيونات صغيرة عالية الشحنة و لها مدارات منخفضة الطاقة لتقبل أزواج الإلكترونات المفردة التي يتم التبرع بها بواسطة الروابط.[1]

بعض انواع العناصر الانتقالية واهم خصائصها

الزئبق

  • الزئبق ، المعدن السائل الوحيد ، له لون فضي جميل في تصنيف العناصر في الجدول الدوري.
  • يأتي رمزه الكيميائي Hg من الاسم اللاتيني للعنصر hydrargyrum ، و الذي يعني “الفضة السائلة”.
  • درجة انصهار عطارد هي -38 درجة فهرنهايت (-70 درجة مئوية) و نقطة غليانه 673 درجة فهرنهايت (352.5 درجة مئوية).
  • وجودها في قشرة الأرض منخفض نسبيًا مقارنة بالعناصر الأخرى ، حوالي 0.08 جزء في المليون.
  • و مع ذلك ، لا يعتبر الزئبق غير شائع لأنه يوجد في الرواسب الكبيرة عالية التركيز.
  • يوجد الزئبق كله تقريبًا في شكل الزنجفر أو خام أحمر يسمى الزئبق (II) الكبريت.
  • تظهر أحيانًا كرات زئبقية لامعة بين نتوءات الزنجفر ، وربما يكون هذا هو سبب اكتشاف الزئبق لفترة طويلة.
  • من السهل نسبيًا استخراج المعدن من الخام.
  • في الواقع ، فإن التكنولوجيا الحديثة المستخدمة لاستخراج الزئبق هي من حيث المبدأ تقريبًا نفس الطريقة المستخدمة لعدة قرون.
  • يتم تسخين سينابار في الهواء الطلق.
  • يتفاعل الأكسجين الموجود في الهواء مع الكبريت الموجود في اللون القرمزي لإنتاج الزئبق المعدني النقي.
  • يتبخر الزئبق المعدني ويسمح له بالتكثف على سطح بارد يمكن جمعه منه.

الحديد

  • و هو رابع أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية بعد الحديد و الأكسجين و السيليكون و الألمنيوم.
  • بالإضافة إلى ذلك ، يعتقد أن لب الأرض يتكون بشكل كبير من الحديد.
  • نادرًا ما يوجد العنصر في صورة غير مجمعة ، و لكن عادة ما يوجد الهيماتيت (أكسيد الحديد [III]) و المغنتيت (خليط من أكاسيد الحجر الجيري و الحديد [II] ) و الليمونيت (أكسيد الحديد المائي [III]) ، البيريت (كبريت الحديد) و السيدريت (كربونات الحديد [II]).
  • الحديد معدن فضي أبيض أو رمادي مع درجة انصهار 2795 درجة فهرنهايت (1535 درجة مئوية) و درجة غليان 4982 درجة فهرنهايت (2750 درجة مئوية).
  • رمزها الكيميائي Fe مشتق من ferrum  في الجدول الدوري، و هو الاسم اللاتيني للحديد.
  • إنه مرن و له القابلية للطرق خاصية شائعة لمعظم المعادن ، مما يعني أن المادة يمكن تشكيلها على شكل صفائح رقيقة.
  • كما أن العديد من المعادن مطيلة أيضًا ، مما يعني أنه يمكن سحبها إلى سلك رفيع.

النحاس

  • النحاس هو أحد معدنين فقط لهما لون مختلف (الآخر هو الذهب).
  • غالبًا ما يوصف النحاس بأنه ذو لون بني محمر.
  • تبلغ درجة انصهارها 1،985 درجة فهرنهايت (1،085 درجة مئوية) ونقطة غليانها 4645 درجة فهرنهايت (2563 درجة مئوية).
  • رمزها الكيميائي Cu مشتق من الاسم اللاتيني للعنصر cuprum.
  • يعتبر النحاس أحد العناصر الأساسية للحياة بكميات صغيرة (يشار إليها غالبًا باسم العناصر النزرة) ، و لكن الكميات الكبيرة يمكن أن تكون سامة.
  • حوالي 0.0004 في المائة من وزن جسم الإنسان من النحاس.
  • يوجد في الأطعمة مثل الكبد و المحار و المكسرات و الزبيب و الفول المجفف.

الفضة

  • الفضة معدن أبيض ناعم أكثر كثافة من النحاس و له نقطة انصهار أقل.
  • يتم استخدامه في العملات المعدنية و أدوات المائدة و المجوهرات.
  • يستخدم لحشو الأسنان في ملغم الزئبق.
  • يتم استخدام كمية كبيرة من الفضة في التصوير.
  • عادةً ما تكون الفضة المطبوعة في الولايات المتحدة 90٪ فضة و 10٪ نحاس.
  • الفضة 92.5٪ فضة و 7.5٪ نحاس.
  • تستخدم نترات الفضة المركبة (AgNO 3) لترسيخ الجروح
  • يتم تحويلها بسهولة إلى الفضة المعدنية عن طريق ملامستها للمواد العضوية مثل الجلد أو القماش وتستخدم لصنع حبر لا يمحى.
  • يعتبر أيون الفضة مطهرًا ممتازًا ، لذلك يتم استخدام العديد من مركبات الفضة طبيًا كعوامل مبيد للجراثيم.
  • تشكل حبيبات بروميد الفضة الجميلة المعلقة في طبقة رقيقة من الجيلاتين مستحلبًا فوتوغرافيًا.
  • يتكون المستحلب على ورقة أسيتات السليلوز.
  • بروميد الفضة حساس للضوء ويخضع للتحلل الكيميائي الضوئي و يوجد في تطور الجدول الدوري الحديث.
  • يزيد الجيلاتين من الحساسية للضوء ، ربما بسبب الكبريت الموجود فيه.
  • يأخذ تحلل بروميد الفضة صورة و تطور باستخدام محلول قلوي لعامل اختزال عضوي مثل الهيدروكينون يقلل الحبوب المحسّسة إلى الفضة المعدنية بينما تظل الحبوب غير المكشوفة دون تغيير.[2]
زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق