Ryhmän 13 alkuaineisiin kuuluvat myös siirtymävaiheen jälkeiset metallit.
Käsitteellä siirtymävaiheen jälkeiset metallit tarkoitetaan alkuaineita, jotka ovat metalleja siirtymävaiheen metallien jälkeen. Kuten metalloidi-käsitteen kohdalla, ei ole yleistä yksimielisyyttä siitä, mikä tarkalleen ottaen on siirtymän jälkeinen metalli. Onneksi käytännössä ei ole niinkään tärkeää määritellä tarkasti, mikä on ja mikä ei ole siirtymävaiheen jälkeinen metalli, kuin ymmärtää, miksi alkuaineiden luokittelusta siirtymävaiheen jälkeiseksi metalliksi voi olla hyötyä.
Vaiheen jälkeisten metallien pääpiirteet ovat, että ne ovat suhteellisen elektronirikkaita ja elektronegatiivisia verrattuna siihen, mitä klassisesti ajatellaan metalliksi. Karkeasti tämä tarkoittaa suhteellisesti alhaisempia sulamispisteitä (koska kaistarakenteessa on yleensä miehitetty enemmän antisidostasoja), suurempaa mieltymystä kovalenssiin ja suurempaa haurautta kuin muilla metalleilla (johtuen tästä johtuvasta suunnatusta sidoksesta). Niiden elektronirikkaus merkitsee sitä, että niillä on taipumus muodostaa pehmeitä kationeja.
Alkuaineiden luokittelussa siirtymävaiheen jälkeisiin metalleihin kuuluviksi käytetään useita järjestelmiä. Tärkeimpiä ovat:
- Metallit, jotka seuraavat d-lohkoa. Tämän määritelmän mukaan vain ryhmään 13 ja sitä ylempiin ryhmiin ja riveihin 3 ja sitä ylempiin ryhmiin kuuluvat metallit, jotka muodostavat suhteellisen pehmeitä ja elektronirikkaita kationeja ja joilla on merkittävä kovalenssi sidoksissaan. Jos tätä järjestelmää sovelletaan liian tiukasti, Al jätetään pois, koska se ei teknisesti noudata d-lohkoa (ja sillä on täyttämätön (n-1)d-alikuori), ja metalloidit jätetään pois, vaikka monet niistäkin muodostavat suhteellisen pehmeitä ja elektronirikkaita kationeja, joilla on täytetyt (n-1)d-alikuoret. Toinen tämän järjestelmän haittapuoli on se, että se sotkee kysymyksen siitä, mitkä alkuaineet tulisi luokitella siirtymävaiheen jälkeisiksi metalleiksi, hankalaan kysymykseen siitä, mitkä alkuaineet tulisi luokitella metalleiksi vs. metalloideiksi.
- Metallit ja metalloidit p-lohkossa. Tämän järjestelmän etuna on, että se korostaa p-lohkon metallien ja metalloidien mielenkiintoisia ja ainutlaatuisia ominaisuuksia sekä näiden ominaisuuksien jatkuvuutta läpi p-lohkon. Näin ollen sitä käytetään seuraavissa jaksoissa. Sen haittapuolena on kuitenkin se, että sen ulkopuolelle jäävät sellaiset metallit kuin Zn, Cd ja Hg, jotka muodostavat monia yhdisteitä, joissa metallilla on (n-1)d10-konfiguraatio.
- Metallit, jotka seuraavat siirtymäalkua siinä mielessä, että ne muodostavat ioneja, joilla on täysin täysi (n-1)d-valenssikuori, joskus yhdessä Al:n ja p-lohkon metalloidien kanssa. Tämä määritelmä lisää Zn:n, Cd:n ja Hg:n (ja joskus Cu:n, Ag:n ja Au:n), koska ne muodostavat ioneja, joilla on (n-1)d10-valenssielektronikonfiguraatio, kuten Zn2+, Cd2+ ja Hg2+ (ja Cu+, Ag+ ja Au+). Koska tässä luvussa tarkastellaan vain p-lohkon alkuaineita, tämän luvun tarkoituksia varten tämä järjestelmä on toiminnallisesti identtinen järjestelmän 2 kanssa.
Mitä tahansa luokittelujärjestelmää käytetäänkin, on usein hyödyllisempää ajatella alkuaineiden luokittelua siirtymän jälkeisiksi metalleiksi tapana korostaa alkuainejoukon kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuuksia kuin tapana korostaa sitä, miten siirtymän jälkeiset metallit eroavat muista metalleista. Siirtymävaiheen jälkeiset metallit eivät ole ainoita, jotka muodostavat pehmeitä kationeja tai yhdisteitä, joita voidaan paremmin kuvata kovalenttisten sidosten yhdessä pitäminä. Kuten edellisissä jaksoissa tehtiin selväksi, jopa alkalimetallit muodostavat oikeissa olosuhteissa anioneja, ja monia metallien yhdisteitä voidaan kuvata paremmin kovalenssisuhteiden kuin ionisten vuorovaikutusten avulla. Tämä kävi ilmi jo edellisessä jaksossa käsitellyistä emäksisistä maametalleista Be:n ja Mg:n kemiasta. Seuraavissa luvuissa koordinaatiokompleksien ja metalliorgaanisten yhdisteiden sidoksia ja reaktiivisuutta kuvataan suurelta osin kovalenttisin termein.
Kuva \(\sf{\PageIndex{2}}\). Joitakin siirtymävaiheen jälkeisiksi metalleiksi luokiteltuja alkuaineita. Violetilla esitetyt ovat yleisesti hyväksyttyjä, koska ne ovat metalleja ja seuraavat selvästi siirtymämetalleja, kun taas ryhmään 12 (ja joskus 11) kuuluvat metallit, Al ja metalloidit ovat kaikki joskus mukana, koska ne käyttäytyvät tärkeissä suhteissa kuten muut siirtymän jälkeiset metallit. Jaksollinen järjestelmä on mukautettu osoitteessa https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/02._Atoms%2C_Molecules%2C_and_Ions/2.5%3A_The_Periodic_Table.
olevasta taulukosta.
Vastaa