METALLI DEL BLOCCO d

I metalli di transizione, cioè i metalli appartenenti al  blocco d della tavola periodica presentano certe proprietà che dipendono strettamente dal forte carattere direzionale degli stessi orbitali d. I cinque orbitali  degeneri sono infatti ben distanziati tra loro e questo determina una debole interazione tra gli elettroni che li occupano. Una proprietà importante come il raggio atomico, ad esempio, risente in modo considerevole di tale spaziatura.

Se infatti andiamo a considerare il primo periodo del blocco d, possiamo osservare una generale contrazione delle dimensioni atomiche procedendo da sinistra verso destra, ovvero dallo scandio verso lo zinco. In questa stessa direzione la carica nucleare aumenta di una unità per volta (protone) e c’è anche da aggiungere un elettrone per volta ovviamente, ma dal momento che la considerevole spaziatura tra gli orbitali d che si vanno riempiendo gradualmente determina sia uno scarso effetto di repulsione elettronica sia di schermatura, l’aumento del numero atomico causa una generale contrazione della nuvola elettronica verso il nucleo.

metalli di transizione
Blocchi nella tavola periodica

Possiamo osservare un apparentemente anomalo aumento del raggio atomico dopo il ferro, ma non si tratta appunto di un’anomalia perchè c’è da ricordare l’occupazione, a partire da questo elemento, degli orbitali d ormai semisaturi con un secondo elettrone (regola di Hund) : ciò determina un aumento di effetto di repulsione elettronica con la conseguente crescita di dimensioni.

Un aumento dell’energia di prima ionizzazione è analogamente prevedibile leggendo la tavola da sinistra verso destra da scandio a ferro con successiva diminuzione da ferro a zinco.

La tendenza generale all’aumento delle dimensioni atomiche scendendo lungo i gruppi rimane un discorso valido anche per i metalli di transizione.

Un’ ulteriore proprietà importante e semplice da ricordare è quella che riguarda l’andamento degli stati di ossidazione. Gli elementi che si trovano alle estremità dei periodi del blocco d, come scandio e zinco o yttrio e cadmio presentano solo un numero di ossidazione, con l’unica eccezione del mercurio che ne presenta due. Il maggior numero di stati di ossidazione appartengono agli elementi centrali di ciascuna riga.

Infine chiudiamo con una proprietà importante che ha condizionato pesantemente il nostro progresso. I metalli di transizione più facilmente estraibili dai minerali che li contengono si trovano alla destra della tavola periodica: troviamo infatti rame , zinco e ferro che hanno rappresentato, con la scoperta del bronzo, una pietra miliare nella storia dell’umanità.

Chimitutor -24 Novembre 2018