العناصر الانتقالية في الدورة الرابعة من الجدول الدوري

من هو العنصر الانتقالي، ومن تضم الدورة الرابعة؟

العناصر الانتقالية ينتهي تركيبها الإلكتروني بـ ⁦(n-1)d⁩ و ⁦(n-2)f⁩.

• استثناء اصطلاحي: اصطلح على أن العناصر الانتقالية تضم عناصر المجموعة ⁦(IIB)⁩ رغم امتلاك ذراتها أفلاك ⁦d⁩ ممتلئة.

فكيف نعرف رقم مجموعة العنصر الانتقالي من تركيبه الإلكتروني؟

كيف نعرف رقم مجموعة العنصر الانتقالي؟

• القاعدة: رقم مجموعة العنصر في مجموعات ⁦B⁩ يساوي مجموع إلكترونات المستوى الفرعي ⁦ns⁩ والمستوى الفرعي ⁦(n-1)d⁩ المعبأ جزئياً.
• عندما يكون المجموع 8 أو 9 أو 10: تأخذ نفس رقم المجموعة ⁦VIIIB⁩.
• إذا كان ⁦(n-1)d⁩ ممتلئاً: رقم المجموعة يساوي عدد إلكترونات ⁦ns⁩.

• نشاط (2-5): أكمل الفراغات الموجودة في الجدول (العنصر، التركيب الإلكتروني، عدد إلكترونات التكافؤ، رقم المجموعة).
• المعطى في الجدول:
• $_{21}Sc$ $[Ar]4s^23d^1$
• $_{24}Cr$ $[Ar]4s^13d^5$
• $_{28}Ni$ $[Ar]4s^23d^8$ VIIIB
• $_{22}Ti$ 4 ؛ $_{23}V$ VB ؛ $_{25}Mn$ 7
• $_{26}Fe$ VIIIB ؛ $_{27}Co$ 9
• $_{29}Cu$ $\mathrm{IB}$ ؛ $_{30}Zn$ 2

ما العلاقة بين رقم مجموعة العنصر وعدد إلكترونات التكافؤ له؟

فلزات صلبة كثيفة، وخواصها تتغير قليلاً على امتداد الدورة

• جميع العناصر الانتقالية في الدورة الرابعة فلزات.
• لها لمعان فلزي، وجيدة التوصيل للحرارة والكهرباء.
• صلبة في درجات الحرارة العادية، ودرجات انصهارها وكثافتها مرتفعة نسبياً.
• لها استخدامات واسعة ومتنوعة نتيجة تنوع خصائصها الكيميائية والفيزيائية.

• معدل التغير طفيف: معدل التناقص في الحجم الذري ومعدل الزيادة في طاقة التأين كلما انتقلنا من اليسار لليمين طفيف، وأقل منه للعناصر الممثلة.
• السبب: الزيادة الطفيفة في قيمة شحنة النواة الفعالة، لأن الإلكترون المضاف للمستوى ⁦3d⁩ الداخلي يزيد من عملية حجب النواة.

فلماذا تتعدد حالات تأكسد هذه العناصر؟

أيّ الإلكترونات يفقدها العنصر أولاً؟

• وتمتاز العناصر الانتقالية بتعدد حالة التأكسد.
• فهذه العناصر تفقد إلكترونات $4s$ أولاً، ولديها القدرة على فقد بعض أو جميع إلكترونات $3d$ المملوء جزئياً.
• وذلك لأن المستويات الفرعية $4s$ و $3d$ متقاربة في طاقتها.
• تملك معظم العناصر الانتقالية خواص مغناطيسية، لأنها تملك إلكترونات مفردة.

كيف تتغير كل من قيمة طاقة التأين الأول والحجم الذري كلما انتقلنا من اليسار إلى اليمين للعناصر الانتقالية في الدورة الرابعة؟

قارن بين معدل التغير في طاقة التأين والحجم الذري للعناصر الانتقالية وللعناصر الممثلة.

ما حالة التأكسد التي تشترك فيها غالبية هذه العناصر؟

اكتب التركيب الإلكتروني لأيونات $\mathrm{Mn^{2+}}$ و $\mathrm{Mn^{3+}}$ و $\mathrm{Mn^{4+}}$.