Übergangsmetalle beziehen sich auf die 38 Elemente der Gruppen 3 bis 12 des Periodensystems. Sie sind hart, duktil, formbar und können Wärme und Strom leiten. Sie haben oft mehrere gemeinsame Oxidationsstufen, weil ihre Valenzelektronen in mehr als einer Schale existieren.
Die fünf d-Orbitale werden im Periodensystem von links nach rechts gefüllt. Die lose gebundenen d-Elektronen tragen zur hohen Formbarkeit und elektrischen Leitfähigkeit der Elemente bei.
Übergangselemente haben niedrige Ionisierungsenergien. Sie haben eine breite Palette von positiv geladenen Formen oder Oxidationsstufen. Positive Oxidationsstufen ermöglichen es diesen Metallen, zahlreiche verschiedene ionische und teilweise ionische Verbindungen zu bilden. Die d-Orbitale teilen sich aufgrund der Komplexbildung in zwei Energieunterniveaus auf. Dadurch können die meisten Komplexe bestimmte Lichtfrequenzen absorbieren und charakteristische farbige Verbindungen und Lösungen bilden.
Drei bemerkenswerte Übergangselemente sind Eisen, Nickel und Kobalt, die die einzigen Elemente sind, die ein Magnetfeld erzeugen. Im Allgemeinen haben diese Metalle hohe Schmelz- und Siedepunkte. Außerdem bilden sie typischerweise farbige Verbindungen. Eine weitere Eigenschaft von Übergangsmetallen ist, dass sie oft paramagnetisch sind.
Die häufigsten Übergangselemente sind Eisen und Titan. Wichtige Übergangsmetalle sind Silber, Kupfer und Eisen. Viele dieser Elemente dienen als Katalysatoren für industrielle Reaktionen.
