Übergangsmetallchalcogenide

Die Übergangsmetalle sind eine Gruppe chemischer Elemente im Periodensystem, die im d-Block liegen und die Gruppen 3 bis 12 umfasst. Charakteristisch ist, dass sie in mehreren Oxidationsstufen auftreten und über teilweise gefüllte d-Orbitale verfügen, was komplexbildende Reaktionen und variable Elektronenzahlungen erleichtert.

Physikalisch zeichnen sie sich durch metallischen Charakter aus: gute elektrische Leitfähigkeit, oft hohe Dichte und in vielen Fällen relativ hohe Schmelzpunkte. Viele Verbindungen der Übergangsmetalle zeigen lebhafte Farben, verursacht durch d–d-Übergänge. Die Elektronenkonfiguration ermöglicht stabile Koordinationsverbindungen, einschließlich organometallischer Verbindungen, wodurch sie eine zentrale Rolle in der Koordinations- und Organometallchemie spielen.

Chemisch sind die Übergangsmetalle für ihre Vielseitigkeit bekannt: Sie bilden zahlreiche Oxidationsstufen, zeigen ausgeprägte Fähigkeit zur Bildung komplexer Koordinationen mit Liganden und dienen als Katalysatoren in einer Vielzahl von Industrieprozessen. Typische Anwendungen umfassen die Ammoniaksynthese (Eisen als Katalysator), Hydrierung, Olefinpolymerisation sowie verschiedene Umwandlungsreaktionen in der Feinchemie. In der Werkstofftechnik liefern sie Legierungen, Funktionsmaterialien und magnetische Komponenten.

Wichtige Vertreter sind Eisen, Titan, Kupfer, Nickel, Chrom, Vanadium, Zirkonium sowie Platin, Palladium und Mangan. Charakteristische Eigenschaften der Übergangsmetalle sind variable Oxidationszahlen, starke Ligandenbindungskapazität und die Ausbildung zahlreicher komplexer Spezies, die ihre chemische Vielseitigkeit erklären.