Comment étudier les propriétés chimiques des métaux de transition?

Localisez les métaux de transition sur le tableau périodique. Les métaux de transition sont un ensemble de 38 éléments situés dans les groupes 3 à 12 (parfois écrits Groupe IIA et Groupe IIB) sur le tableau périodique. Ces métaux sont subdivisés en 3 groupes en fonction de la ligne du tableau périodique où ils se trouvent.

• Les métaux de transition les plus couramment étudiés sont les métaux de transition du premier rang. Ils commencent du côté gauche avec du scandium et se terminent du côté droit avec du zinc.

Définir les métaux de transition. Un métal de transition est tout métal qui forme 1 ou plusieurs ions stables avec une orbitale d incomplètement remplie. L'orbitale d fait partie du troisième niveau d'énergie de la distribution des électrons dans un atome. Il y a 5 orbitales d avec chacune capable de contenir 2 électrons pour un total de 10 électrons dans l'orbitale d.

• Sur la base de cette définition, le groupe du zinc (zinc, cadmium et mercure) ne compte techniquement pas comme métaux de transition car ils possèdent un niveau d rempli. Renseignez-vous auprès de votre professeur ou professeur sur ce groupe d'éléments, car ils sont souvent encore considérés comme des métaux de transition.
• De plus, le scandium est parfois exclu car il n'a pas d'électrons d.

Mémorisez que les métaux de transition ont des états d'oxydation variables. L'état d'oxydation d'un atome montre combien d'électrons ont été retirés (état d'oxydation positif) ou ajoutés (état d'oxydation négatif) à l'atome. Contrairement à d'autres éléments, tels que ceux du bloc s, qui ne peuvent former que des états d'oxydation de +1 ou +2, les métaux de transition peuvent former plusieurs états d'oxydation. En effet, ces éléments ont de faibles potentiels d'ionisation, ce qui leur confère un certain nombre de propriétés chimiques uniques:

• Ils ont tendance à former des complexes d'alliage avec eux-mêmes et d'autres éléments.
• Ils ont tendance à être des atomes de taille similaire car les électrons se trouvent dans des environnements similaires.
• Ils forment des composés colorés.
• Ils sont utiles comme catalyseurs de réactions.
• Ils sont moins réactifs que les métaux alcalins.

Sachez que les métaux de transition peuvent être paramagnétiques ou diamagnétiques. Un atome paramagnétique est attiré par un champ magnétique alors qu'un atome diamagnétique n'est pas attiré par le champ magnétique. Les éléments de transition qui ont un ou plusieurs électrons non appariés dans la sous-orbitale d seront paramagnétiques. Les éléments qui ont apparié des électrons sous-orbitaux d sont diamagnétiques.

• N'oubliez pas que lorsque les électrons remplissent les orbitales, ils remplissent un électron par sous-orbitale avant de revenir en arrière et de remplir le reste de la sous-orbitale avec le deuxième électron.

Apprenez les alliages que les métaux de transition peuvent former. Un alliage est un composé qui se forme lorsqu'un métal et au moins 1 autre élément métallique ou non métallique se mélangent. Certains alliages de métaux de transition courants sont l'acier (fer et carbone), l'acier inoxydable (chrome plus fer et parfois nickel), le laiton (cuivre et zinc) et le nitinol (titane et nickel).

• Les métaux de transition forment de nombreux autres composés, mais ceux énumérés ci-dessus sont parmi les plus courants.

Identifiez les composés de métaux de transition en fonction de leur couleur. Étant donné que les métaux de transition ont généralement une couleur, vous pouvez identifier de nombreux composés qu'ils forment en fonction de cette couleur. Les métaux de transition formeront des composés de différentes couleurs, notamment le bleu, le vert, le rouge, l'orange, le jaune, le rose, le marron et le violet. Voici une liste de certains composés et de leurs couleurs associées:

• Violet: chlorure de titane(III), composés de manganèse (manganate de potassium(VII))
• Bleu: composés du cuivre (sulfate de cuivre)
• Vert: chlorure de nickel, composés de fer(II)
• Brun orangé: Composés de fer (III) (chlorure de fer (III))
• Rose: sulfate de cobalt
• Jaune: chromate (CrO ₄ ^2-)