Übergangsmetall - DocCheck Flexikon

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Synonym: Übergangselement
Englisch: transition metal

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Hintergrund
3 Eigenschaften
4 Oxidationsstufen
5 Klinik
6 Literatur
7 Quellen

1 Definition

Als Übergangsmetalle werden nach IUPAC-Definition Elemente des Periodensystems mit den Ordnungszahlen 21-29, 39-47, 57-79 und 89-111 bezeichnet. Sie sind durch eine unvollständige Elektronenbesetzung der d-Schale (Elektronenkonfiguration) charakterisiert.

2 Hintergrund

Metalle stehen im Periodensystem bevorzugt in den Hauptgruppen 1 und 2. Zudem sind alle Elemente der Nebengruppen Metalle, was sich im Synonym Übergangsmetalle ausdrückt. Zwischen den Metallen und Nichtmetallen stehen sog. Halbmetalle (z.B. Germanium).

Periode (im PSE)	Elemente	Ordnungszahlen
4	Scandium bis Kupfer	21-29
5	Yttrium bis Silber	39-47
6	Lanthan bis Gold	57-79
7	Actinium bis Roentgenium	89-111

^[1]

3 Eigenschaften

Alle der oben aufgelisteten Übergangsmetalle weisen die metallspezifischen Eigenschaften auf, wie z.B.:

Leitfähigkeit
metallischer Glanz
Magnetismus
Komplexbildung
hohe Zugfestigkeit, Dichte, Schmelzpunkt, usw.

Aufgrund der Tatsache, dass nur die inneren Schalen mit Elektronen gefüllt werden, unterscheiden sich die chemischen Eigenschaften der Übergangsmetalle innerhalb einer Periode nicht so deutlich voneinander wie die Elemente anderer Gruppen. Übergangsmetalle charakterisieren sich durch die oft intensiv auftretende Farbigkeit ihrer Verbindungen im Zuge eines Wechsels der Oxidationsstufe.

4 Oxidationsstufen

Da die Übergangsmetalle Elektronen aus dem äußeren s- und dem d-Niveau abgeben können, bewegen sich die Oxidationsstufen zwischen +1 und +8. Einzelne Außnahmen erlauben auch negative Oxidationsstufen.

Die am häufisten vorkommende Oxidationsstufe bei Übergangsmetallen ist +2 durch die Abgabe beider s-Elektronen in der äußersten Elektronenschale (z.B. Fe²⁺, Ni²⁺).

5 Klinik

Neben der äußerst leichten Änderung des Oxidationszustandes sowie der ausgeprägten Tendenz, Komplexverbindungen einzugehen, sind Übergangsmetalle unverzichtbare Bestandteile in der Industrie (z.B. in Katalysator-Systemen).

Im biologischen System (Mensch) dienen in Komplexe gebundene Übergangsmetalle z.B. zur Stickstoff-Fixierung oder zum Sauerstoff-Transport (siehe Hämoglobin).