استخدامات العناصر الانتقالية

كتابة: ابتسام مهران آخر تحديث: 04 يناير 2021 , 13:07

العناصر الانتقالية

العناصر الانتقالية هي تلك العناصر التي تشتمل على قشرة فرعية مملوءة نسبيا ، أو مملوءة في أي حالة أكسدة منتشرة ، يدل مصطلح ” العناصر الانتقالية ” بشكل منتشر إلى عناصر انتقال d-block ، لا تتوافق عناصر 2B من الزنك ، والكادميوم ، والزئبق بشكل حازم مع الخصائص المحددة ، ولكن يتم توافقها عادةً مع العناصر الانتقالية بسبب خصائصها المتشابهة ، تشتهر عناصر الانتقال f-block أحيانًا باسم  “عناصر الانتقال الداخلية ” ، القسم الأول منهم يسمى اللانثانيدات ، أو الأرض النادرة ، القسم الثاني يتكون من الأكتينيدات ، جميع الأكتينيدات مشعة وهي التي تزداد عن Z = 92 من صنع الإنسان في مفاعلات ، أو مسرعات نووية ، ويحتوي الجدول الدوري أيضا على بعض النظائر أ، و ما يسمى الايزوتوبات.

الخصائص العامة لعناصر الانتقال

هي غالباً ما تكون معادن تتصف بدرجة انصهار عالية ، ولديها الكثير من حالات الأكسدة ، أحياناً ما تكون مركبات ملونة ، عادةً ما تكون مغناطيسية ، وتضم العناصر الانتقالية المعادن الهامة مثل الحديد ، النحاس والفضة ، الحديد ، والتيتانيوم ، هما أكثر العناصر الانتقالية وفرة ، والعديد من محفزات التفاعلات الصناعية تتضمن عناصر انتقالية . [1]

موقف العناصر الانتقالية في الجدول الدوري

أحياناً ما يتم تجزئة العناصر الموجودة في الجدول الدوري إلى أربع أجزاء :

  1. عناصر المجموعة الرئيسية .
  2. المعادن الانتقالية .
  3. اللانثانيدات .
  4. الأكتينيدات .

و عناصر المجموعة الرئيسية تضم المعادن النشطة في العمودين على أقصى اليسار من الجدول الدوري ، والمعادن  ، واللافلزات في الأعمدة الستة في أقصى اليمين ، والفلزات الانتقالية هي العناصر المعدنية التي تكون بمقام جسر ، أو الانتقال بين الجانبين من الجدول ، و اللانثانيدات والأكتينات في الجزء السفلي في الجدول والتي تعرف غالبا باسم الفلزات الإنتقالية الداخلية ، لأن لديهم الأرقام الذرية التي تقع بين العناصر الأولي والثانية في الصفوف الأخيرة من الفلزات.  [2]

عناصر التحول الرئيسية التي يمكن تصنيفها إلى أربعة سلسلة أفقية وهي :

سلسلة الانتقال الأولى

تشمل العناصر التي يتم فيها ملء المستوى الفرعي (ثلاثي الأبعاد) على التوالي ، كما يوجد في الفترة الرابعة بعد الكالسيوم ، ويتكون من عشرة عناصر من سكانديوم 21 Sc (4S 2 ، 3d¹) ، وينتهي بالزنك 30 زن (4S 2 ، 3d 10  (، ولكن علي الرغم من أن عناصر السلسلة الانتقالية الأولى تتمثل في 7٪ فقط من وزن قشرة الأرض ، إلا أنها تتسم بأهمية اقتصادية كبيرة جدا .

السلسلة الانتقالية الثانية

تشمل العناصر التي يتم فيها تعبئة المستوى الفرعي (4d) على التوالي ، ويوجد في الفترة الخامسة ، ويتكون من عشرة عناصر بداية من yttrium 39 Y (5S 2 ، 4d¹) ، وتنتهي بـ cadmium 48 Cd (5S 2 ، 4d 10 ) .

السلسلة الانتقالية الثالثة

تشمل العناصر التي يتم فيها تعبئة المستوى الفرعي (5d) على التوالي ، ويوجد في الفترة السادسة ، ويتكون من عشرة عناصر  بداية من اللانثانم 57 La (6S 2 ، 5d¹)  ، ,تنتهي بالزئبق 80 Hg (6S 2 ، 4f ، 5 د 10 ).

السلسلة الانتقالية الرابعة

تشمل العناصر التي يتم فيها تعبئة المستوى الفرعي (6d) على التوالي ، وتوجد في الفترة السابعة. [2]

استخدامات العناصر الانتقالية

التيتانيوم

تم ايجاد  التيتانيوم في قشرة الأرض ، ويعد معدن التيتانيوم ثاني أكثر المعادن الانتقالية انتشاراً بعد الحديد ، تضم الاستخدامات الشائعة إنتاج الطائرات ، والمحركات ، والمعدات البحرية ، تدخل سبائك التيتانيوم أيضًا في عمليات الاستبدال الاصطناعية في أجزاء الجسم ، مثل زراعة الورك والعظام ، ثاني أكسيد التيتانيوم عنصر هام جدا في الطلاء الأبيض .

 الحديد

يوجد خام الحديد في المعادن مثل الجيوثايت ، والهيماتيت ، والليمونيت ، والمغنيسيوم ، قشرة الأرض 5٪ من الحديد ، يتم صنع الحديد عادة في الصلب ، وهو أمر هام جدا في بناء المباني ، والسيارات ، والسفن ، كما تضم مستحضرات التجميل ، والطلاء ، والأسمدة ، والورق ، والزجاج ، والبلاستيك على الحديد ، كما توجد آثار لهذا العنصر في مجرى دم الحيوانات ، والبشر كجزء من جزيء الهيموجلوبين .

 النحاس

يعد  النحاس من أجود الموصلات الكهربائية بجوار الفضة ، يسمح للكهرباء بالسيران عبره دون نقص كبير في الطاقة ، الآلات الموسيقية النحاسية يتم صنعها أيضًا باستخدام النحاس ، يتم استخدام قضبان الصواعق النحاس لجذب الصواعق وتشتيت شحنتها ، مما يمنعها من اتلاف وتدمير الهيكل ، تستفيد الأجهزة وأنظمة التدفئة ، والتبريد من النحاس ، لأن النحاس يعده موصلًا جيدًا جدا للحرارة ، يمكن أيضًا إيجاد  النحاس في الجسم ، تحتاج المرأة الحامل إلى تناول الأطعمة الغنية بالنحاس ، مثل المكسرات ، والبقوليات ، والمحار من أجل النمو السليم للجنين .

البلاتين

 يتم استخدام البلاتين في صناعة المجوهرات ، يصبح لون هذا المعدن ، ومقاومته للبقع ، ومتانته من قيمته في جميع أنحاء العالم، يتم استخدام المحولات الحفازة للسيارات ، التي تتحكم في انبعاثات الهيدروكربون ، وأكسيد النيتروجين ، وأول أكسيد الكربون ، البلاتين لتحويل هذه الغازات الضارة إلى ماء وثاني أكسيد الكربون ، يستخدم المجال الطبي البلاتين الأكثر انتشاراً في الأدوية المضادة للسرطان ، ومعدات جراحة الأعصاب .

 الذهب

يعرف جميع الناس تقريبًا قيمته ، والتاريخ مليء بالقصص عن الأشخاص الذين ماتوا أو قتلوا من أجل هذا المعدن الثمين جدا ، يكمن جزء من قيمته من ندرته بالمقارنة مع الحديد ، الذهب يتركز على قشرة الأرض عند مستوى حوالي 5 أجزاء في المليار ومع ذلك ، كما لاحظنا من قبل ، فهو أقل ثمناً من بعض المعادن ، علاوة على ذلك، نظرًا لحقيقة أنها غير تفاعلية للغاية (يقصد ب التفاعلية  الميل إلى تكوين الروابط بين الذرات ، أو الجزيئات ، أو كسرها بطريقة تحول المواد ) ، فإنها تؤدي إلى الانفصال بسهولة عن العناصر الأخرى .

 الفضة

مثل الذهب ، كما كانت الفضة جزءًا من حياة الإنسان منذ التاريخ القديم ، غالباً ما تكون أقل قيمة، على الرغم من أن بعض من  المجتمعات قد وضعت قيمة أفضل للفضة لأنها أصعب ، وأفضل وأكثر متانة من الذهب ، في القرن السابع قبل الميلاد ، أصدرت الحضارة الليدية في آسيا الصغرى (تركيا الآن) العملات المعدنية الأولى باستخدام الفضة ، وفي القرن السادس قبل الميلاد ، بدأ الصينيون في صنع العملات الفضية ، ظلت السلالات الناجحة في الصين في صنع هذه العملات المعدنية ، مستديرة بها ثقوب مربعة ، حتى أوائل القرن العشرين.  [3]

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق