Γιατί ο χαλκός είναι ένα μεταβατικό μέταλλο, καθώς έχει γεμίσει πλήρως το υπο-κέλυφος;
Ο ορισμός των μεταβατικών μετάλλων
Ο παραδοσιακός ορισμός των μεταβατικών μετάλλων επικεντρώνεται στην ηλεκτρονική διαμόρφωση των ατόμων τους. Ορίζονται ως στοιχεία που έχουν:
* Ένα ελλιπές d subshell σε τουλάχιστον μία από τις καταστάσεις οξείδωσης τους.
Εξαίρεση του χαλκού
Ενώ ο χαλκός στην κατάσταση του εδάφους του έχει ένα πλήρως γεμάτο 3D subshell (3D⁰ 4S¹), μπορεί εύκολα να χάσει ένα ηλεκτρόνιο από το 4S του τροχιακού για να σχηματίσει ένα ιόν Cu⁺ με 3d⁰⁰ Διαμόρφωση . Αυτό το ιόν Cu⁺ έχει ένα πλήρως γεμάτο d subshell .
Ωστόσο, ο χαλκός σχηματίζει επίσης ένα πιο συνηθισμένο cu²⁺ ιόν χάνοντας τόσο το 4S όσο και ένα 3D ηλεκτρόνιο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια διαμόρφωση 3d⁹ , το οποίο είναι ατελείωτα γεμάτο .
Το κλειδί Takeaway
Ως εκ τούτου, παρόλο που η κατάσταση εδάφους του χαλκού έχει πλήρη dubshell, η ικανότητά του να σχηματίζει ιόντα με εν μέρει γεμάτα d subshells (όπως το Cu²⁺) το καθιστά χαρακτηριστικό ως μεταβατικό μέταλλο.
Ο σύγχρονος ορισμός
Οι σύγχρονοι ορισμοί των μεταβατικών μετάλλων τείνουν να είναι πιο περιεκτικοί και να επικεντρώνονται στις χημικές ιδιότητες των στοιχείων και όχι μόνο των ηλεκτρονικών διαμορφώσεων τους. Αυτό περιλαμβάνει ιδιότητες όπως:
* Σχηματισμός χρωματιστών ενώσεων: Ο χαλκός σχηματίζει πολλές έγχρωμες ενώσεις λόγω μεταβάσεων D-orbital.
* Καταλυτική δραστηριότητα: Ο χαλκός είναι γνωστός για τις καταλυτικές του ιδιότητες σε διάφορες αντιδράσεις.
* Σχηματισμός σύνθετων ιόντων: Ο χαλκός σχηματίζει εύκολα σύνθετα ιόντα με προσδέματα.
Αυτές οι ιδιότητες είναι χαρακτηριστικές των μεταβατικών μετάλλων και σχετίζονται άμεσα με την παρουσία D Electrons, ακόμη και αν το subshell D δεν είναι πάντοτε ελλιπές στην κατάσταση του εδάφους.
Συνοπτικά:
Ενώ η διαμόρφωση της κατάστασης εδάφους του χαλκού μπορεί να υποδηλώνει διαφορετικά, η ικανότητά του να σχηματίζει ιόντα με μερικώς γεμισμένα D υποβρύχια και τις ιδιότητες που μοιάζουν με μετάλλο, το καθιστούν σαφές μέλος της οικογένειας μετάβασης μετάλλων.
