ธาตุแทรนซิชัน (transition elements) ถูกจัดให้อยู่ในกลุ่ม B ซึ่งมี 8 หมู่ ตั้งแต่หมู่ IB – VIIIB  และเริ่มจากคาบที่ 4 จนถึงคาบที่ 7 โดยในคาบที่ 6 และ 7 จะมีธาตุแทรนซิชันชั้นในเพิ่มขึ้นมา ซึ่งธาตุในคาบที่ 6 จะเรียกว่า ธาตุแลนทานอยด์ ได้แก่ ธาตุที่มีเลขอะตอม 58 – 71 และธาตุในคาบที่ 7 จะเรียกว่า ธาตุแอกทินอยด์ ได้แก่ ธาตุที่มีเลขอะตอม 90 – 103 ซึ่งมีสมบัติของธาตุแทรนซิชัน ดังนี้

ธาตุแทรนซิชันถูกจัดไว้ในกลุ่มของธาตุที่เป็นโลหะ แต่จะมีสมบัติที่แตกต่างจากโลหะหมู่ IA และ IIA ดังนั้น ธาตุแทรนซิชันจึงถูกจัดไว้คนละกลุ่มกับโลหะกลุ่ม IA และ IIA

เมื่อพิจารณาการจัดเรียงอิเล็กตรอน พบว่า ธาตุแทรนซิชันในคาบเดียวกันจะมีจำนวนอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นในระดับพลังงานถัดจากระดับพลังงานชั้นนอกสุด จึงทำให้ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติบางประการที่แตกต่างจากโลหะหมู่ IA และ IIA ดังนี้

- มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 (ยกเว้น Cr และ Cu มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1)

- มีขนาดอะตอมใกล้เคียงกัน เพราะอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นในระดับพลังงานถัดจากพลังงานชั้นนอกสุด จึงกำบังแรงดึงดูดจากนิวเคลียสที่มีต่ออิเล็กตรอนในระดับชั้นพลังงานนอกสุดได้และอะตอมจะมีขนาดเล็กกว่าโลหะหมู่ IA และ IIA เนื่องจากมีประจุบวกในนิวเคลียสเพิ่มขึ้น

- มีจุดหลอมเหลว จุดเดือด และความหนาแน่นสูง และสูงกว่าโลหะหมู่ IA และ IIA ในคาบเดียวกันมาก เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็ก และมีพันธะโลหะที่แข็งแรง

- มีค่าพลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 และค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำ โดยจะมีค่าใกล้เคียงกัน เนื่องจากอะตอมมีขนาดไม่แตกต่างกันมากนัก แต่ธาตุแทรนซิชันในคาบเดียวกันจะมีค่าพลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 และค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าโลหะหมู่ IA และ IIA ในคาบเดียวกัน

จากสมบัติต่าง ๆ ที่กล่าวมา จึงจัดธาตุแทรนซิชันเป็นโลหะอีกกลุ่มหนึ่งที่ไม่รวมอยู่กับโลหะหมู่ IA และ IIA นอกจากนี้ ธาตุแทรนซิชันยังมีสมบัติอื่น ๆ ที่น่าสนใจ ดังนี้

- ธาตุแทรนซิชันบางชนิดเป็นโลหะมีตระกูล (noble metals) เช่น Ag Au Pt เป็นต้น ซึ่งเป็นโลหะที่มีค่าราคาแพง

- ธาตุแทรนซิชันบางชนิดเป็นโลหะที่มีสมบัติในการดึงดูดกับแม่เหล็กได้ และธาตุแทรนซิชันบางชนิด เช่น Fe Co Ni เป็นต้น สามารถแสดงสมบัติความเป็นแม่เหล็กได้ เมื่อนำไปวางไว้ในสนามแม่เหล็ก

- ธาตุแทรนซิชันมีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า ทำให้เกิดสารประกอบได้หลายชนิด เนื่องจากสามารถให้อิเล็กตรอนในระดับพลังงานสูงสุดและระดับพลังงานที่อยู่ถัดเข้าไปได้และธาตุทางด้านซ้ายของคาบจะมีเลขออกซิเดชันสูงสุดเป็นเลขหมู่ของธาตุนั้น

สารประกอบของธาตุหมู่ A ทั้งสารประกอบคลอไรด์และสารประกอบออกไซด์ เช่น โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) แคลเซียมออกไซด์ (CaO) เมื่อเกิดการละลายโดยมีน้ำเป็นตัวทำละลายจะได้สารละลายไม่มีสี แต่เมื่อพิจาณาสารละลายของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO4) หรือโพแทสเซียมไดโครเมต (K2Cr2O7) ซึ่งเป็นสารประกอบของธาตุแทรนซิชัน พบว่า เมื่อละลายน้ำแล้วจะเกิดสารละลายสีม่วงและสีส้ม ตามลำดับ  จึงสรุปได้ว่า สีของสารละลายหรือสีของสารประกอบของธาตุแทรนซิชันที่เกิดขึ้นนั้นน่าจะเป็นผลจากโลหะแทรนซิชัน

สรุปสมบัติของโลหะแทรนซิชันได้ดังนี้

1. ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติเป็นโลหะ จึงง่ายต่อการเสียอิเล็กตรอน และมีความว่องไวในการทำปฏิกิริยากับอโลหะหรือพวกแอนไอออน (อนุมูลไอออนที่มีประจุเป็นลบ)

2. ธาตุแทรนซิชันชนิดหนึ่ง ๆ อาจเกิดเป็นสารประกอบที่มีธาตุองค์ประกอบเหมือนกันได้มากกว่า 1 ชนิด โดยสีของสารประกอบแต่ละชนิดจะแตกต่างกันไป ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างด้วยกัน เช่น ชนิดของธาตุแทรนซิชัน เลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชัน ชนิดและจำนวนของสารที่เข้าสร้างพันธะกับธาตุแทรนซิชัน เป็นต้น

3. ธาตุแทรนซิชันมีสี เพราะอิเล็กตรอนในระดับ d orbital มีความสามารถในการดูดกลืนแสงที่ตามองเห็น ซึ่งแสงที่ไม่ถูกดูดกลื่นนั้นจะปรากฏเป็นสีของสารประกอบหรือสีของไอออนแต่ละชนิด

ปิตุพร พิมพาเพชร