تُعرف عناصر الانتقال أو المعادن الانتقالية بالعناصر الكيميائية التي تحتوي على إلكترون التكافؤ، والذي يشارك في تكوين روابط كيميائية في بنيتين، وتكون جميع العناصر الانتقالية عناصر معدنية لأنها تحتوي على مجموعة من العناصر أشهرها الحديد والنحاس والفضة مع العديد من العناصر الأخرى، ومن خلال الأسطر التالية من الالحقيقة سنشرح كلما تم النظر في عنصر انتقالي، حيث سنشرح خصائص وأهمية عناصر الانتقال، ترقبوا ذلك.
- العنصر الذي يعتبر عابرًا هو عنصر يقع في إحدى مجموعات الجدول الدوري، وتحديداً المجموعة الثالثة.
- يحتوي الجدول الدوري على مجموعات فرعية مقسمة إلى مجموعة المعادن ومجموعة اللافلزات ومجموعة أشباه الفلزات.
- العناصر الانتقالية هي معادن مثل الفضة والحديد والذهب.
ما هي عناصر الانتقال؟
- هناك 40 عنصر انتقالي في الجدول الدوري.
- هذه تتراوح بين 21 و 30 و 39 و 48 و 71 و 90 و 103 و 112.
- ومن أشهر هذه العناصر الذهب والنحاس والحديد والفضة والكروم والنيكل والزنك والبلاتين والزئبق.
- بالإضافة إلى عناصر أخرى مثل التكنيشيوم والبلاديوم والموليبدينوم والفاناديوم والتنغستن والزركونيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم.
- يتم تقسيم عناصر الانتقال وفقًا للتكوين الإلكتروني للذرة إلى 3 سلاسل انتقالية وسلسلتين داخليتين.
- أما السلسلة الأولى فهي تبدأ بالتيتانيوم وتنتهي بالزنك، وتشمل السلسلة الثانية عنصري الإيتروم والكادوم.
- أما السلسلة الثالثة فهي تبدأ باللانثانم وتنتهي بالزئبق.
- تسمى السلسلتان الداخليتان الأسيتونيدات واللانثانيدات.
- يتم تضمين سلاسل الانتقال الأساسية في المجموعة المكونة من 30 عنصرًا والتي تسمى أحيانًا عناصر انتقال d-block.
- سمي بهذا الاسم لأن اللانثانم والإيتريوم والكادميوم لا يشكلون روابط كيميائية مماثلة لتلك التي تشكل بقية العناصر الانتقالية.
- تشبه طبيعة هذه العناصر طبيعة اللانثانيدات التي لم يتم تضمينها في عناصر الانتقال الأساسية.
- تحتوي القشرة الأرضية على كميات كبيرة من العناصر الانتقالية، وعلى رأسها الحديد، يليه الألمنيوم.
- ويحتوي كل طن من القشرة على 100 جرام من المعادن الأخرى مثل الزركونيوم والكروم والتيتانيوم والمنغنيز.
لماذا يطلق عليهم عناصر انتقالية؟
- كانت تسمى هذه العناصر انتقالية لأنها تقع في منتصف الجدول الدوري بين عناصر المجموعة s وعناصر المجموعة p.
- يتم استخدام الانتقال أيضًا لتحديد موقع تلك العناصر في الجدول الدوري.
خصائص العناصر الانتقالية
العناصر الانتقالية أو المعدنية لها الخصائص التالية
- من أهم خصائص العناصر الانتقالية أنها تتمتع بدرجة عالية من الغليان والذوبان، باستثناء عنصر الزئبق، وهو سائل عند درجة الحرارة العادية.
- يمكن أن تتأكسد العناصر الانتقالية إلى أكثر من حالة وتكون مركبات ملونة.
- العناصر الانتقالية معدنية، معظمها عناصر قوية وصلبة ولامعة، ومعظم المعادن تكون بيضاء أو رمادية كالفضة والحديد، والذهب والنحاس تتميز بألوانها التي لا تتواجد في باقي العناصر. .
- هذه العناصر متوافقة للغاية وبالتالي فهي موصلة للكهرباء والحرارة.
- تتأثر معظم هذه العناصر بالأحماض المعدنية ويتم تنصهرها باستثناء العناصر النبيلة وهي الفضة والذهب والبلاتين والتي لا تتأثر بالأحماض البسيطة.
- إذا زاد العدد الذري، فإن نصف قطره يتناقص تدريجياً.
- لا يمكن اعتبار عناصر الانتقال تفاعلية مثل العناصر التي تنتمي إلى مجموعة الفلزات القلوية.
- طاقة التأين لعناصر الانتقال بسيطة ومنخفضة.
- يمكن تلوين مركبات وحلول العناصر الانتقالية لأن هذه العناصر تشكل مركبات ملونة.
- يمكن تشكيل العناصر الانتقالية وثنيها بسهولة لأنها مرنة.
- تتعدد حالات أكسدة العناصر الانتقالية لأن المستوى الفرعي d مملوء جزئيًا، مما يسمح بتكوين مركبات أيونية مختلفة.
- يمكن أن تشكل العناصر الانتقالية مركبات مغناطيسية.
- بالانتقال من اليسار إلى اليمين على الجدول الدوري، تمتلئ المدارات d لعناصر الانتقال تدريجياً.
استخدامات العناصر الانتقالية
هناك العديد من الاستخدامات لعناصر الانتقال وهي كالآتي
- يستخدم النحاس في صنع الآلات الموسيقية لأنه موصل جيد للحرارة.
- يستخدم الحديد في العديد من الصناعات، بما في ذلك السفن والسيارات والمباني وأجهزة الكمبيوتر والأسلحة والمسامير والدبابيس وغيرها.
- من أهم الصناعات التي يدخل إليها التيتانيوم المعدات البحرية والمحركات والطائرات.
- يعتبر الذهب من أثمن المعادن في العناصر الانتقالية، ويستخدم في صناعة الحلي والزينة والحشوات وضمادات الأسنان والجوائز والميداليات، كما يستخدم في علاج بعض الأمراض مثل الروماتيزم والتهاب العظام والسرطان .
- يعد البلاتين مكونًا رئيسيًا في صناعة الخرز والمجوهرات وأسلاك المقاومة والموصلات الكهربائية.
- أما الفضة فتستخدم في صناعة العملات المعدنية والأدوات المنزلية والمجوهرات وقضبان المفاعلات والمرايا العاكسة والأكواب والميداليات، كما تستخدم في طب الأسنان وصناعة الملابس.
أهمية عناصر الانتقال
- تساعد العديد من عناصر الانتقال في بناء الأنظمة الحيوية للإنسان والحيوان والنبات.
- حيث يدخل الحديد في تفاعلات الأكسجين والكوبالت الذي يعتبر من أهم العناصر الأساسية لوجود فيتامين ب 12.
- بالإضافة إلى الفاناديوم الموجود في بروتين الهيموفانادين الموجود في خلايا الدم لبعض الكائنات البحرية، فإنه يعمل على نقل الأكسجين.
- يعتبر الموليبدينوم أيضًا عنصرًا انتقاليًا مهمًا في النظام الغذائي للحيوانات.