Les métaux de transition sont l'un des divers éléments métalliques tels que le chrome, le fer et le nickel qui ont des électrons de valence dans deux coquilles au lieu d'une seule. Un électron de valence fait référence à un seul électron qui est responsable des propriétés chimiques de l'atome. Les métaux de transition sont de bons catalyseurs métalliques, car ils prêtent et absorbent facilement les électrons d'autres molécules. Un catalyseur est une substance chimique qui, lorsqu'elle est ajoutée à une réaction chimique, n'affecte pas la thermodynamique d'une réaction mais augmente la vitesse de réaction.
Effet des catalyseurs
Les catalyseurs fonctionnent par des voies catalytiques dans la réaction . Ils augmentent la fréquence des collisions entre réactifs mais ne modifient pas leurs propriétés physiques ou chimiques. Les catalyseurs affectent la vitesse de réaction sans affecter la thermodynamique. Les catalyseurs fournissent ainsi une voie alternative à plus faible énergie pour que la réaction ait lieu. Un catalyseur affecte l'état de transition d'une réaction en fournissant à l'état de transition un chemin d'activation à faible énergie.
Métaux de transition
Les métaux de transition sont souvent confondus avec les métaux "d-block" dans le tableau périodique. Bien que les métaux de transition appartiennent au bloc d du tableau périodique des éléments, tous les métaux du bloc d ne peuvent pas être appelés métaux de transition. Par exemple, le scandium et le zinc ne sont pas des métaux de transition, bien qu'ils soient des éléments du bloc d. Pour qu'un élément du bloc d soit un métal de transition, il doit posséder une orbite d incomplètement remplie.
Pourquoi les métaux de transition sont de bons catalyseurs
La raison la plus importante pour laquelle les métaux de transition sont de bons catalyseurs est qu'ils peuvent prêter des électrons ou retirer des électrons du réactif, selon la nature de la réaction. La capacité des métaux de transition à se trouver dans une variété d'états d'oxydation, la capacité d'échanger entre les états d'oxydation et la capacité de former des complexes avec les réactifs et d'être une bonne source d'électrons font des métaux de transition de bons catalyseurs.
Transition Metals as Accepteur d'électrons et donneur
L'ion scandium Sc3 + n'a pas d'électrons d et n'est pas un métal de transition. L'ion zinc, Zn2 +, a une orbite d complètement remplie et ce n'est donc pas un métal de transition. Les métaux de transition doivent avoir des électrons d à revendre, et ils ont des états d'oxydation variables et interchangeables. Le cuivre est un exemple idéal de métal de transition avec ses états d'oxydation variables Cu2 + et Cu3 +. L'orbitale d incomplète permet au métal de faciliter l'échange d'électrons. Les métaux de transition peuvent à la fois donner et accepter des électrons facilement, les rendant ainsi favorables comme catalyseurs. L'état d'oxydation d'un métal fait référence à la capacité du métal à former des liaisons chimiques.
Action des métaux de transition
Les métaux de transition agissent en formant des complexes avec le réactif. Si l'état de transition de la réaction requiert des électrons, les métaux de transition dans les complexes métalliques subissent des réactions d'oxydation ou de réduction pour fournir des électrons. S'il y a une accumulation excessive d'électrons, les métaux de transition peuvent maintenir l'excès de densité électronique, aidant ainsi la réaction à se produire. La propriété des métaux de transition d'être de bons catalyseurs dépend également des propriétés d'absorption ou d'adsorption du métal et du complexe de métaux de transition.
