Métal de transition - Définition

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

Introduction

  1 2   3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba * Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra * Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
   
  * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb  
  * Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No  

On appelle métal de transition un élément chimique du bloc d du tableau périodique qui n'est ni un lanthanide ni un actinide. Il s'agit des 38 éléments des périodes 4 à 7 et des groupes 3 à 12 hormis le lutécium 71Lu (un lanthanide) et le lawrencium 103Lr (un actinide).

Il existe en fait plusieurs définitions possibles des métaux de transition qui conduisent à délimiter de façon différente l'ensemble des éléments concernés :

  • on confond parfois les métaux de transition avec les éléments du bloc d, ce qui conduit à inclure le lutécium et le lawrencium ; cette définition est assez logique mais l'UICPA définit expressément ces éléments respectivement comme un lanthanide et un actinide, ce qui les exclut du champ des métaux de transition.
  • L'UICPA définit les métaux de transition comme les éléments qui ont une sous-couche d incomplète ou qui peuvent donner un cation ayant une sous-couche d incomplète. Cette définition revient à exclure les éléments du groupe 12 (zinc, cadmium, mercure et copernicium), qui ont une sous-couche d complète, et pose un problème pour le lutécium et le lawrencium, qui se retrouvent ainsi affectés à deux séries chacun.

La liste la plus large des métaux de transition peut donc être résumée par le tableau suivant :

Groupe 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Période 4 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn
Période 5 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd
Période 6 71Lu 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg
Période 7 103Lr 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108Hs 109Mt 110Ds 111Rg 112Cn

Configuration électronique

Les métaux de transition sont des éléments du bloc d, qui remplissent progressivement une sous-couche électronique d en dessous d'une sous-couche s saturée, conformément à la règle de Klechkowski. Cette règle permet d'expliquer la configuration électronique d'un peu plus de 80 % des éléments chimiques ; les quelque 20 % restants se trouvent précisément parmi les métaux de transition, les lanthanides, et les actinides : c'est le cas des deux premiers éléments du groupe 6 et de tous ceux du groupe 11, pour lesquels une configuration de type s1 d5 ou s1 d10 est énergétiquement plus favorable que la configuration de type s2 d4 ou s2 d9 qu'on attendrait en appliquant la règle de Klechkowski ; cette configuration particulière est également observée pour certains éléments adjacents aux groupes 6 et 11 ; la configuration électronique exacte à l'état fondamental des métaux de transition de la septième période (transactinides) reste trop mal connue pour y caractériser de telles exceptions :

Élément chimique Configuration électronique
no 21 Sc Scandium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
no 22 Ti Titane 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2
no 23 V Vanadium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
no 24 Cr Chrome 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 ( * )
no 25 Mn Manganèse 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
no 26 Fe Fer 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
no 27 Co Cobalt 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
no 28 Ni Nickel 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8
no 29 Cu Cuivre 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 ( * )
no 30 Zn Zinc 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
no 39 Y Yttrium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1
no 40 Zr Zirconium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
no 41 Nb Niobium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d4 ( * )
no 42 Mo Molybdène 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5 ( * )
no 43 Tc Technétium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5
no 44 Ru Ruthénium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d7 ( * )
no 45 Rh Rhodium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d8 ( * )
no 46 Pd Palladium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 ( * )
no 47 Ag Argent 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 ( * )
no 48 Cd Cadmium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10
no 72 Hf Hafnium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d2
no 73 Ta Tantale 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d3
no 74 W Tungstène 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d4
no 75 Re Rhénium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d5
no 76 Os Osmium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d6
no 77 Ir Iridium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d7
no 78 Pt Platine 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d9 ( * )
no 79 Au Or 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d10 ( * )
no 80 Hg Mercure 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10
no 104 Rf Rutherfordium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d2 ?
no 105 Db Dubnium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d3 ?
no 106 Sg Seaborgium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d4 ?
no 107 Bh Bohrium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d5 ?
no 108 Hs Hassium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d6 ?
no 109 Mt Meitnerium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d7 ?
no 110 Ds Darmstadtium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d8 ?
no 111 Rg Roentgenium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d9 ?
no 112 Cn Copernicium 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 ?
( * ) Exceptions à la règle de Klechkowski :
  • Période no 4 : chrome 24Cr, cuivre 29Cu,
  • Période no 5 : niobium 41Nb, molybdène 42Mo, ruthénium 44Ru, rhodium 45Rh, palladium 46Pd, argent 47Ag,
  • Période no 6 : platine 78Pt, or 79Au.
Page générée en 0.008 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
A propos - Informations légales | Partenaire: HD-Numérique
Version anglaise | Version allemande | Version espagnole | Version portugaise