Geçiş Metalleri ve Yükseltgenme Basamakları
Geçiş metalleri, periyodik tablonun d bloğunda yer alan elementlerdir. Bu metallerin en önemli özelliklerinden biri, birden fazla yükseltgenme basamağı (sayısı) gösterebilmeleridir. Bunun temel nedeni, değerlik elektronlarının hem en dıştaki s orbitalinden hem de bir iç kabukta bulunan d orbitalinden gelebilmesidir.
Yükseltgenme Basamağı Nedir?
Bir atomun, bileşiklerinde alabileceği varsayılan yük değeridir. Elektron kaybetme eğilimi pozitif (+), elektron alma eğilimi ise negatif (-) değerle ifade edilir.
Neden Birden Fazla Yükseltgenme Basamağı Gösterirler?
- Geçiş metallerinin değerlik elektronları, (n-1)d ve ns orbitallerinde bulunur. Bu orbitallerdeki elektron enerjileri birbirine yakındır.
- Bu durum, farklı sayıda elektronu kimyasal tepkimelerde kullanabilmelerine olanak tanır. Hem s hem de d orbitallerinden elektron vererek farklı pozitif yükler (yükseltgenme basamakları) oluşturabilirler.
Yaygın Geçiş Metalleri ve Yükseltgenme Basamakları
Demir (Fe):
- +2 basamağı: FeO (Demir(II) oksit), FeCl\(_2\) (Demir(II) klorür)
- +3 basamağı: Fe\(_2\)O\(_3\) (Demir(III) oksit), FeCl\(_3\) (Demir(III) klorür)
Bakır (Cu):
- +1 basamağı: Cu\(_2\)O (Bakır(I) oksit)
- +2 basamağı: CuO (Bakır(II) oksit), CuSO\(_4\) (Bakır(II) sülfat)
Mangan (Mn):
- +2 basamağı: MnCl\(_2\) (Mangan(II) klorür)
- +4 basamağı: MnO\(_2\) (Mangan(IV) oksit)
- +7 basamağı: KMnO\(_4\) (Potasyum permanganat)
Krom (Cr):
- +3 basamağı: Cr\(_2\)O\(_3\) (Krom(III) oksit), CrCl\(_3\) (Krom(III) klorür)
- +6 basamağı: K\(_2\)CrO\(_4\) (Potasyum kromat), K\(_2\)Cr\(_2\)O\(_7\) (Potasyum dikromat)
Özet
- Geçiş metalleri, kararlı yarı dolu, tam dolu veya yarı doluya yakın d orbitalleri oluşturma eğilimindedir. Bu durum, hangi yükseltgenme basamağının daha kararlı olacağını belirler. Örneğin, Cr\(^{3+}\) kararlıdır çünkü yarı dolu d\(^3\) konfigürasyonuna sahiptir.
- Bir elementin gösterdiği yükseltgenme basamakları, onun kimyasal reaktivitesini, bileşiklerinin rengini ve manyetik özelliklerini doğrudan etkiler.
- En yaygın yükseltgenme basamağı genellikle +2'dir, çünkü bu, en dıştaki s orbitalindeki iki elektronun kaybedilmesiyle kolayca elde edilir.
