São aqueles que apresentam os orbitais d ou f parcialmente preenchidos, quer no seu estado fundamental ou em pelo menos um dos seus estados de oxidação.

Os elementos de transição são divididos em elementos de transição externa e elementos de transição interna.

Elementos de transição externa

Os elementos de transição externa são aqueles cuja configuração electrónica termina com o subnível d incompleto.

Distribuição electrónica dos elementos de transição externa

A distribuição electrónica dos elementos de transição externa segue a ordem de crescente de energia que é ilustrada pelo diagrama de Pauling.

Exemplos:

25Mn: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵

41Nb 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d³

Irregularidades na configuração electrónica

Alguns elementos apresentam irregularidades na sua distribuição electrónica já que as configurações d⁵ e d¹⁰são muito estáveis devido à simetria do subnível d. Assim, sempre que a distribuição electrónica terminar em d⁴ ou d⁹ passa para d⁵ou d^10. Nestes casos um electrão do penúltimo subnível s passa para o último passa, o subnível d.

Exemplos:

24Cr: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴  ⇒ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s1 3d5

47Ag: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d⁹ ⇒ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s1 4d10

Generalizando, teremos:                                                                                                                                                                                                                                       

Distribuição electrónica de iões de metais de transição

Primeiramente devemos efectuar distribuição electrónica do átomo neutro que dá origem ao ião. De seguida procurar na distribuição electrónica os subníveis com o maior número quântico principal (aquele que indica a última camada conhecida como camada de valência). Feito isto, seleccionamos aquele de maior número quântico secundário, isto é, na ordem s, p, d, f (se necessário) e nesse subnível removemos os electrões.

Exemplo:  26Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶

Subnível com maior número quântico principal (camada de valência): 4s²

Os electrões serão retirados do subnível 4s²:

Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ ⇒ perde 2 electrões 4s² ⇒ Fe²⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶

Fe²⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ ou Fe²⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s⁰ 3d⁶

No caso do Fe³⁺, os electrões serão retirados  do subnível 4s² e o terceiro electrão será retirado do subnível 3d⁶, visto que depois do subnível 4s², o subnível 3d⁶ é que tem o maior número principal e tem o maior número quântico secundário:

Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶4s² 3d⁶⇒ perde 3 electrões⇒ Fe³⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶3d⁵

Fe³⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶3d⁵ ou Fe³⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶4s⁰ 3d⁵

Grupo e período na tabela periódica

• Se a distribuição electrónica termina com o subnível “d” completo (d¹⁰), o subnível mais energético será o “d” e a camada de valência é indicada pelo subnível que tiver o maior número quântico principal na distribuição electrónica;
• Se a distribuição electrónica termina com o subnível “d” incompleto, o subnível mais energético será o “d”, a camada de valência é indicada pelo penúltimo subnível, o subnível “s” e o último subnível, o subnível “d” e o número de electrões da camada de valência será dado pela soma do número de electrões do penúltimo subnível, o “s” e o último subnível, o “d”, ou seja, (s + d).

O número de electrões da camada de valência (electrões de valência) nos indica o grupo em que se localiza um dado elemento na tabela periódica enquanto o maior número quântico principal da distribuição electrónica nos indica o período em que se localiza o elemento na tabela periódica.

Exemplo:  26Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶

• Penúltimo subnível: 4s²
• Último subnível: 3d⁶
• Soma do número de e-:2+ 6  = 8
• Maior número quântico principal: 4
• Grupo: VIIIB ou 8
• Período: 4^o

Elementos de transição interna

Os elementos de transição interna são aqueles cuja configuração electrónica termina com o subnível f incompleto.

Os elementos de transição interna compreendem os lantanídeos (que preenchem o subnível 4f) e os actinídeos (que preenchem o subnível 5f).

Estes elementos são todos enquadrados no grupo 3 ou IIIB só diferente dos demais elementos do grupo IIIB eles têm o subnível f como o mais energético.

Os lantanídeos (números atómicos 58 – 71) pertencem ao 6^o período enquanto os actinídeos (números atómicos 89 – 103) pertencem ao 7^o período.

58Ce: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f²

Grupo: IIIB e Período: 6^o

100Fm: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹²

Grupo: IIIB e Período: 7^o