Os metais de transição são alguns dos vários elementos metálicos, como cromo, ferro e níquel, que têm elétrons de valência em duas camadas, em vez de apenas um. Um elétron de valência refere-se a um único elétron que é responsável pelas propriedades químicas do átomo. Os metais de transição são bons catalisadores metálicos porque emprestam e recebem facilmente elétrons de outras moléculas. Um catalisador é uma substância química que, quando adicionada a uma reação química, não afeta a termodinâmica de uma reação, mas aumenta a taxa de reação.

Efeito de catalisadores

Catalisadores funcionam por vias catalíticas na reação. Eles aumentam a freqüência de colisões entre reagentes, mas não alteram suas propriedades físicas ou químicas. Os catalisadores afetam a taxa de reação sem afetar a termodinâmica. Os catalisadores proporcionam, assim, um caminho alternativo de baixa energia para a reação ocorrer. Um catalisador afeta o estado de transição de uma reação, fornecendo ao estado de transição um caminho de ativação de energia mais baixa.

Transition Metals

Metais de transição são frequentemente confundidos com metais "d-block" no tabela periódica. Embora os metais de transição pertençam ao bloco d da tabela periódica dos elementos, nem todos os metais d-block podem ser chamados de metais de transição. Por exemplo, o escândio e o zinco não são metais de transição, embora sejam elementos de bloco-d. Para um elemento d-block ser um metal de transição, ele deve possuir um orbital d incompletamente preenchido.

Por que os metais de transição são bons catalisadores?

que eles podem emprestar elétrons ou retirar elétrons do reagente, dependendo da natureza da reação. A capacidade dos metais de transição em uma variedade de estados de oxidação, a capacidade de intercâmbio entre os estados de oxidação e a capacidade de formar complexos com os reagentes e ser uma boa fonte de elétrons tornam os metais de transição bons catalisadores.

Metais de transição como receptor de elétrons e doador

O íon de escândio Sc3 + não possui elétrons d e não é um metal de transição. O íon de zinco, Zn2 +, tem um orbital D completamente preenchido e, portanto, não é um metal de transição. Os metais de transição devem ter d-elétrons de sobra, e eles têm estados de oxidação variáveis ​​e intercambiáveis. O cobre é um exemplo ideal de um metal de transição com seus estados de oxidação variáveis ​​Cu2 + e Cu3 +. O orbital d incompleto permite que o metal facilite a troca de elétrons. Metais de transição podem fornecer e aceitar elétrons facilmente, tornando-os favoráveis ​​como catalisadores. O estado de oxidação de um metal refere-se à capacidade do metal de formar ligações químicas.

Ação dos Metais de Transição

Os metais de transição agem formando complexos com o reagente. Se o estado de transição da reação exigir elétrons, os metais de transição nos complexos metálicos sofrem reações de oxidação ou redução para fornecer elétrons. Se houver um acúmulo excessivo de elétrons, os metais de transição podem conter o excesso de densidade eletrônica, ajudando a reação a ocorrer. A propriedade dos metais de transição como bons catalisadores também depende das propriedades de absorção ou adsorção do metal e do complexo de metal de transição.