ธาตุแทรนซิชัน

ธาตุแทรนซิชัน

ธาตุแทรนซิชัน (transition  element)  หมายถึง  ธาตุหมู่ B  ที่อยู่ระหว่างหมู่ธาตุ IIA และ  IIIA  โดยธาตุแทรนซิชันมีอิเล็กตรอนบรรจุใน  d หรือ  f-ออร์บิทัลไม่เต็ม  ได้แก่ ธาตุ d  และกลุ่ม  f  ในตารางธาตุ  ธาตุแทรนซิชันมีการแบ่งเป็นหมู่ได้  8  หมู่เช่นเดียวกันธาตุ A เริ่มจากหมู่  IIIB,  IVB,  VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB และ  IIB ธาตุหมู่  IIB  (Zn, Cd, Hg) มีอิเล็กตรอนบรรจุเต็มใน  d-ออร์บิทัล

1.  ธาตุแทรนซิชันหลัก  (main  transition) คือ ธาตุแทรนซิชันที่มีการบรรจุอิเล็กตรอนในd-ออร์บิทัล

2.  ธาตุแทรนซิชันชั้นใน (inner  transition)  คือ ธาตุแทรนซิชันที่มีการบรรจุอิเล็กตรอนที่f-ออร์บิทัล

สมบัติของธาตุแทรนซิชัน

1. มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 ยกเว้นธาตุ Cr และ Cu มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1  โดยการบรรจุอิเล็กตรอนในสองระดับ  พลังงานสุดท้ายควรเป็น 4s23d4 และ 4s23d9 ตามลำดับ  แต่ปรากฏว่าเป็น 4s13d5 และ 4s13d10  เพราะการบรรจุอิเล็กตรอนแบบหลังจะทำให้อิเล็กตรอนใน  s-ออร์บิทัลเป็นแบบการบรรจุครึ่ง  ส่วนใน d-ออร์บิทัลของ  Cr เป็นการบรรจุครึ่ง  และใน d-ออร์บิทัลของ Cu  เป็นแบบการบรรจุเต็ม  ซึ่งจะทำให้อะตอมมีความเสถียรมากกว่า

 2.  อิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก (n) ถัดจากเวเลนซ์อิเล็กตรอนเข้าไป  จะมีจำนวนไม่เท่ากัน

3. มีสมบัติเป็นโลหะ เป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดี  โดย  Ag เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดีที่สุด  ส่วน  Fe, Co, Ni  แสดงสมบัติเป็นแม่เหล็กได้  เมื่อวางไว้ในสนามแม่เหล็กเป็นเวลานาน

สารประกอบของธาตุแทรนซิชัน

ธาตุแทรนซิชันทำปฏิกิริยาโดยตรงกับอโลหะ  แต่ปฏิกิริยาไม่รุนแรงเหมือนธาตุหมู่  IA และ  IIA  และสารประกอบที่เกิดขึ้นมีลักษณะของสารประกอบโคเวเลนต์แฝงอยู่มาก

 สารประกอบของธาตุแทรนซิชันมีสีต่างกัน  ขึ้นอยู่กับ

1. เลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชัน

2. ชนิดของไอออนลบหรือโมเลกุลที่มาสร้างพันธะล้อมรอบอะตอมของธาตุแทรนซิชัน

            การที่สารประกอบของธาตุแทรนซิชันมีสีต่างๆกัน  เนื่องจากอิเล็กตรอนใน 3d-ออร์บิทัลซึ่งอยู่ในระดับพื้นฐาน (ground  state)  ได้รับพลังงาน  จึงทำให้เปลี่ยนจากระดับพลังงานต่ำไปสู่ระดับพลังงานที่สูงกว่า (excited  state)  และจะมีสีต่างๆ ตามความถี่ของแสงที่ดูดกลืนเข้าไป

สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน

สารประกอบของธาตุแทรนซิชันชนิดต่างๆ เช่น KMnO4 ประกอบด้วย K+ และMnO4- ส่วน K3Fe(CN)6 ประกอบด้วย K+ และ Fe(CN)63- ทั้ง MnO4- และ Fe(CN)63-จัดเป็นไอออนเชิงซ้อนที่มาตุแทรนซิชันเป็นอะตอมกลางและยึดเหนี่ยวกับอะตอมหรือไอออนอื่นๆ ที่มาล้อมรอบด้วยพันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์

            สารประกอบที่ประกอบด้วยไอออนเชิงซ้อนจัดเป็นสารประอบเชิงซ้อน สารประกอบแต่ละชนิดมีสีแตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับเลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชัน ชนิดและจำนวนโมเลกุลหรือไอออนที่ล้อมรอบธาตุแทรนซิชันนั้น