پرسش

با سلام
با توجه به جدول تناوبی عناصر، میزان فعالیت و واكنش پذیری عناصر واسطه در هر دوره و گروه چگونه تغییر می كند؟
با تشكر

پاسخ

شیمی عناصر واسطه بسیار پیچیده است و نمی‌توان یك قانون كلی ارائه نمود كه میزان فعالیت و واكنش‌پذیری عناصر فلزات واسطه را در گروه و دوره نشان دهد. فلزهای واسطه به دو دسته‌ی فلزات واسطه‌ دسته‌ی d و فلزات واسطه دسته‌ی f طبقه‌بندی می‌شوند. گروه اول شامل فلزات واسطه سری اول و دوم و گروه دوم شامل فلزات واسطه‌ سری سوم و چهارم، لانتانیدها و اكتینیدها است.
بجز عناصر واسطه‌ی گروه 12B یعنی روی، كادمیم و جیوه، فلزهای واسطه‌ی دیگر دماهای ذوب و جوش، گرمای نهان تبخیر، چگالی، سختی، انرژی پیوستگی … نسبتاْْ بالایی دارند ( در بین آنها تنهال جیوه در شرایط معمولی مایع است). شدت این خواص در عنصرهای واسطه‌ی میانی هر سری چشمگیرتر می‌شود و در عنصرهای گروه 6B ، گروه كروم، به بالاترین حد خود می‌رسد.
به عنوان مثال در سری اول عناصر واسطه، منگنز و آهن به سهولت واكنش‌پذیرند ولی بقیه عموماْْ در دمای عادی غیرفعالند.
كلیه‌ی فلزات واسطه در گرما با هالوژنها، گوگرد و دیگر نافلزات تركیب می‌شوند. از نظر خواص مكانیكی، فلزات واسطه عموماْْ انعطاف‌پذیرند و قابلیت تغییر شكل دارند و خصلت چكش‌خواری، صیقل‌پذیری، تورق و مفتول شدن آنها بسیار زیاد است.
اما همانطور كه گفتیم در مورد فعالیت شیمیایی و واكنش‌پذیری، در فلزات واسطه یك روند كلی مشاهده نمی‌شود. به عنوان مثال تمام فلزات واسطه سری اول به غیر از مس و وانادیم، با اسید سولفوریك رقیق و اسید هیدروكلریك وارد واكنش می‌شوند و نمك سولفات یا كلرید و گاز هیدروژن تولید می‌كنند. همچنین تمام فلزات واسطه به غیر از طلا و پلاتین، با محلول غلیظ اسید سولفوریك و نیز اسید نیتریك وارد واكنش می‌شوند.
عنصرهای واسطه‌’ سنگین نسبت به عنصرهای واسطه‌ی اول هم‌گروه خود، تمایل بیشتری به تشكیل كاتیونهایی با اعداد اكسایش بالاتر دارند.
حالتهای اكسایش 2+ و 3+ كه بیشتر در عنصرهای واسطه‌ی سری اول اهمیت دارند، در عنصرهای واسطه‌ی سنگین كمتر متداولند. مثلاْْ برای كروم، پایدارترین و متداولترین حالت اكسایش آن 3+ است، درحالیكه برای تنگستن و مولیبدن این حالت متداول نبوده و حالت پایدارتر برای آنها، حالت اكسایش 6+ است.
به طور كلی، در گروههای واسطه هر چه از بالا به پائین برویم، عدد اكسایش بالاتر پایداری بیشتری پیدا می‌كند.