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Übergangsmetall

Synonym: Übergangselement
Englisch: transition metal

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.:

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).

6 Literatur

  • "Chemie für Mediziner" - A. Zeeck et. al., Urban & Fischer-Verlag, 7. Auflage
  • "Chemie" - Charles E. Mortimer, Ulrich Müller, Thieme-Verlag, 10. Auflage

7 Quellen

  1. http://www.chemgapedia.de/vsengine/glossary/de/_00252bergangsmetalle.glos.html

Fachgebiete: Chemie

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