عناصر فلزات واسطه

 
oskoui
oskoui
کاربر طلایی1
تاریخ عضویت : بهمن 1394 
تعداد پست ها : 1731
محل سکونت : آذربایجان شرقی

عناصر فلزات واسطه

عناصر فلزات واسطه

عناصر واسطه که به نام فلزات انتقالی هم شناخته می شوند، بزرگ ترین بخش جدول تناوبی را تشکیل می دهند.آنها در مرکز جدول تناوبی و در ستون های 3 تا 12 جدول تناوبی قرار دارند. در مورد عناصر واسطه بايد گفت که رسانايي الکتريکي و قسمت اعظم خواص فلزي مربوط به درياي الکتروني الکترونهاي غيرمستقر سطح والانس است که مثلا تعداد آنها در مورد منگنز، آهن و نيکل 2 است.

الکترونهاي موجود در اوربيتالهاي اين عناصر نقش مستقيمي در پيوند فلزي مورد بحث ما در اين مدل ساده ندارند ولي در مجموع روي استحکام پيوند فلزي اثر مهمي مي‌گذارند.

فلزات واسطه به کار رفته در مصالح ساختماني و ماشين‌آلات از قبيل کروم، منگنز و آهن آرايشهاي اوربيتالي زير را دارند:اين اتمها داراي تعداد قابل توجهي اوربيتالهاي تک‌ الکتروني بوده که در بلور فلزي، با اوربيتالهاي تک‌الکتروني مجاور، اندکي همپوشاني کرده و نوعي پيوند کوالانسي بوجود مي‌آورند که بر استحکام و سختي فلز مي‌افزايد و عامل مهمي در افزايش نقطه ذوب آن محسوب مي‌شود.

در آلياژها نيز معمولا همين اوربيتالهاي تک‌ الکتروني از اتم يک فلز با اوربيتالهاي تک‌الکتروني عنصر يا عناصر انتخابي ديگر همپوشاني کرده و آلياژهايي با خواص مختلف و مطلوب پديد مي‌آورند.

فلزات واسطه داخلی

با مشاهده جدول تناوبی دو دسته از عناصر را مشاهده می‌کنید که جدا از جدول تناوبی و در پایین تصویر قرار گرفته‌اند، اینها همان عناصر واسطه داخلی هستند که عناصر دسته اول خواصی مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانیدها مشهور هستند و عناصر دسته دوم خواصی مشابه فلز اکتینیم دارند و به اکتینیدها معروف شده‌اند.

از آن جا که قرار دادن لانتانیدها و اکتینیدها در خانه‌های پلاک ۵۷ و ۸۹ میسرنمی شد، این دو گروه در پایین جدول تناوبی و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانیم (لانتان) و اکتینیم قرارگرفته‌اند.

لانتانیدها: در این عناصر زیرلایه ۴f در حال پرشدن می‌باشد و شامل عناصر از عدد اتمی ۵۷ تا ۷۱ می‌باشند.

اکتینیدها: در این عناصر زیرلایه ۵f در حال پرشدن می‌باشد و شامل عناصر از عدد اتمی ۹۰ تا ۱۰۳ می‌باشد، برای مطالعه اکتینیدها ساختارهسته نسبت به آرایش الکترونی عناصر از اهمیت بیش تری برخوردار می‌باشد، مشهورترین اکتینید که امروزه بحث‌های زیادی را در اقتصاد و سیاست و علم به خود اختصاص داده‌است اورانیوم می‌باشد که از آن انواع استفاده‌های صلح آمیز و غیر صلح آمیز (برای ساخت سلاح‌های شیمیایی) می‌شود.

طبقه بندي عناصر واسطه 

فلزات واسطه دسته d 
الکترونهاي متمايز کننده اتم اين عنصرها در تراز (n-1)d لايه ظرفيت اتم آنها وارد مي‌شود و عموما (غير از روي و کادميم)، در حالت اکسايش صفر و يا دست کم در يکي از حالتهاي اکسايش بالاتر از صفر، يک يا چند اوربيتال تک الکتروني در تراز لايه ظرفيت اتم خود دارند. عنصرهاي واسطه دوره چهارم (رديف 3d)، دوره پنجم (رديف 4d)، دوره ششم (رديف 5d) و دوره هفتم (رديف 6d)، جزو اين دسته از فلزات هستند.
فلزات واسطه دسته F 
اين عناصر که الکترونهاي متمايز کننده اتم آنها، در ترازهاي (n-2)f لايه ظرفيت که ترازهاي نسبتا دروني‌اند قرار مي‌گيرند، به عناصر واسطه داخلي معروفند و جزو عنصرهاي گروه III B در جدول تناوبي مي‌باشند و دو رديف متمايز از عنصرهاي واسطه را شامل مي‌شوند که عبارتند از اکتینيدها و لانتانيدها.

خواص فيزيکي عناصر واسطه
به غير از عناصر واسطه گروه B II(يعني روي، کادميم، جيوه) و فلزهاي واسطه ديگر، دماهاي ذوب و جوش، گرماي نهان تبخير، چگالي، سختي، انرژي بستگي نسبتا بالايي دارند (در بين آنها تنها جيوه در دماي معمولي مايع است). شدت اين خواص در عنصرهاي واسطه مياني هر رديف بيشتر مي‌شود. دليل اين رويداد، وجود اوربيتالهاي تک الکتروني نسبتا زياد در تراز d و امکان همپوشاني مناسب اين اوربيتالها، تشکيل پيوند کووالانسي در شبکه بلور و افزايش انرژي بستگي بلور فلزي است. اما در آخرين عنصر واسطه هر رديف، انرژي بستگي به پايين ترين حد خود نزول مي‌کند.

خواص مکانيکي عناصر واسطه فلزهاي واسطه عموما انعطاف پذيرند، قابليت تغيير شکل دارند، خاصيت چکش خواري، صيقل پذيري، تورّق و مفتول شدن آنها خيلي زياد است. در مقابل ضربه، فشار و کشش، مقاومت دارند )غير از جيوه که مايع، روي و کروم که شکننده‌اند.(

البته فلزهاي گروه B I (مس، نقره و طلا) بسيار نرم‌اند. اين فلزها با يکديگر و نيز با برخي نافلزات، آليازهاي بسيار مهمي تشکيل مي‌دهند که خواص و کاربردهاي ويژه‌اي در پژوهش، علم و صنعت دارند. از آلياژ اين فلزات در ساخت موتور جت هواپيما، استفاده مي‌شود.

خواص مغناطيسي 
اين فلزها عموما (غير از روي و کادميم) در حالت آزاد و خنثي و يا دست کم در يکي از حالتهاي اکسايش خود در ترکيبها، داراي اوربيتالهاي تک الکتروني‌اند. از اين‌رو، غالبا در حالت گازي يا در بسياري از ترکيبات کوئورديناسيون خود، بويژه با ليگاندهاي ضعيف داراي خاصيت پارامغناطيسي‌اند. بديهي است برخي از آنها که فاقد الکترون جفت‌نشدهاند، حتي در حالت آزاد (گازي) داراي خاصيت ديامغناطيسي‌اند (مانند روي و کادميم) و يا ممکن است برخي از آنها با داشتن الکترونهاي جفت‌نشده در بلور، آنتي فرومغناطيس باشند و يا در ترکيبات کمپلکس يا ليگاندهاي قوي و يا مغناطيس باشند )کروم( .

سه شنبه 28 خرداد 1398  6:17 PM
تشکرات از این پست
hosinsaeidi
hosinsaeidi
hosinsaeidi
کاربر طلایی2
تاریخ عضویت : بهمن 1394 
تعداد پست ها : 3632
محل سکونت : کرمانشاه

پاسخ به:عناصر فلزات واسطه

با سلام از ارسال خوبتان متشکریم.

چهارشنبه 29 خرداد 1398  6:22 AM
تشکرات از این پست
oskoui
دسترسی سریع به انجمن ها