# The Lonely Four > Part 1 of 2. Ferro, an iron atom in a Cairo steel bridge, shows how four unpaired 3d electrons give iron its personality: its address in the d-block, its configuration, the ions it forms, its magnetism and its work as a catalyst. ## Transcript القاهرة بالليل كوبري steel شايل آلاف العربيات ومحدش واخد باله منه جوه الـ steel ده مليارات ذرات حديد وواحدة منهم عندها حكاية إنتو فاكرين الحديد ده عادي أنا كنت صخرة حمرا في الصحرا أنا فيرّو ذرة حديد وسري كله في الأربعة اللي لوحدهم جوايا أربع electrons unpaired في الـ three d بتاعته دول أبطال الحكاية الحقيقيين والسؤال إزاي أربع electrons unpaired يدّوا الحديد شخصيته كلها الحكاية بتبدأ في مدينة غريبة اسمها الـ periodic table وفيرّو ساكن فيها الـ s-block على الشمال والـ p-block على اليمين والحي اللي في النص ده بتاعنا ده حي الـ transition elements أكتر من ستين عنصر يعني أكتر من نص العناصر والحي ده نوعين الأول main transition elements في النص بالظبط والتاني inner transition elements في الصفين اللي تحت ودول مش موضوعنا الـ main transition elements هما الـ d-block عشر columns جنب بعض عشر بالظبط عشان الـ d-sublevel بياخد لحد عشرة electrons مش أكتر والـ group eight لوحده واخد تلات columns وفيرّو ساكن في أولهم والحي فيه أربع شوارع كل شارع transition series بيملا d-sublevel مختلف شارع فيرّو هو الـ first transition series بيملا three d في period أربعة عشر جيران في الشارع من الـ scandium في الأول لحد الـ zinc في الآخر كل جار ليه شغلانة الـ chromium للـ plating والـ zinc بيحمي الحديد من الصدا ودي بطاقتي الشخصية بصّوا على العنوان بتاعي كويس الأول الـ argon core والـ four s فيها اتنين والـ three d ستة والـ three d بتتملي حسب Hund's rule واحد في كل orbital والـ pairing بعدها وأنا الـ manganese جارته عندي خمسة بالظبط كل orbital فيه واحد وأنا السادس عندي دخل على أول واحد فاضل أربعة لوحدهم أربعة unpaired ودول الأربعة اللي في اسم الفيلم طب جارهم الـ chromium المتوقع four s اتنين و three d أربعة بس الـ chromium مش كده خالص تفتكروا هو عامل إزاي فكّروا الـ chromium بيكسر التوقع four s واحد والـ three d خمسة الاتنين بقوا half-filled وده بيدّي extra stability للـ atom كله شايفين الـ half-filled ده ستايلي أنا كمان والـ copper برضه الـ four s واحد والـ three d بقت filled بعشرة في الشارع ده الذرات بتدّي electrons بسهولة بس مين بيطلع الأول أنا هخسر اتنين دلوقتي وإنتو شوفوا مين اللي هيمشي الأول ناس كتير فاكرة إن آخر اتنين دخلوا الـ three d هما اللي هيطلعوا غلط الـ four s هي الـ outer level فالاتنين بتوعها بيطلعوا الأول خسرت اتنين وأنا لسه زي ما أنا الأربعة لسه معايا ده الـ iron two وزائد اتنين دي اسمها الـ oxidation state بتاعه كل الجيران عندهم زائد اتنين ما عدا الـ scandium لوحده وأعلى oxidation state بتطلع من الـ scandium لحد مانا عند زائد سبعة سبعة ده الرقم القياسي بتاعي وبعدي الأرقام بتنزل لحد زائد اتنين وأنا بقى أنا ممكن أخسر التمانية كلهم وأبقى زائد تمانية لأ يا فيرّو الحديد مبيوصلش لزائد تمانية والمهمين عنده اتنين وتلاتة بس طب ليه عندهم oxidation states كتير كده الـ vanadium هيورّينا السلم بتاعه الطاقة اللي بتشيل كل electron اسمها ionization potential وبتزيد بالتدريج من ستمية تمانية وأربعين لحد ستة آلاف خمسمية تلاتة وعشرين من غير قفزة كبيرة عشان الـ four s والـ three d قريبين من بعض في الطاقة بس مش كل اللي ساكن في الشارع ده يبقى واحد مننا رسمي الـ transition element عنصر الـ d-orbitals بتوعه فيها electrons بس مش كاملة مش كاملة في الـ atom نفسه أو في oxidation state من بتوعه الـ scandium مثلا الـ three d فيها واحد بس يبقى transition element أكيد والـ copper الـ three d عنده عشرة كاملة transition ولا لأ فكّروا أيوه الـ copper لما يخسر اتنين الـ three d بتبقى تسعة مش كاملة والـ zinc الـ three d عنده عشرة في الـ atom وفي الـ ion كمان فالـ zinc مش transition element وبيسيب الشارع بهدوء أما أنا ممكن أخسر واحد كمان وأبقى مرتاح أكتر بعد التالت الـ three d بقت خمسة half-filled وده more stable بكتير مانا تعالي اعمليها زيي اخسري واحد كمان وارتاحي مانا دلوقتي manganese two هتخسر واحد كمان زي فيرّو فكّروا لأ شكرا الـ three d بتاعتي خمسة half-filled وأنا مرتاحة كده عشان كده الـ iron two بيحصله oxidation بسهولة والـ manganese two لأ فيرّو عنده هواية غريبة أي magnet بيشده ناحيته على طول مش ذنبي إني جذاب دي الأربعة اللي جوايا الـ electrons الـ unpaired بتعمل magnetic field صغير فبتتشد للـ magnetic field الخارجي والمادة اللي بتتشد كده اسمها paramagnetic وفيرّو paramagnetic من الدرجة الأولى طب الـ zinc كل الـ electrons بتوعه paired الـ magnet هيشده فكّروا لأ الـ zinc diamagnetic بيتنفر من الـ magnetic field شوية والشد ده ليه مقياس الـ magnetic moment وبيزيد كل ما الـ unpaired يزيدوا الـ zinc صفر والـ nickel two اتنين والـ iron two أربعة وخدوا بالكم بنعد الـ unpaired في الـ ion مش في الـ atom نفسه وكل الجيران metals solid بتلمع وبتوصّل الحرارة والكهربا كويس والـ melting point عالي الحديد بيدوب عند ألف خمسمية تمانية وتلاتين درجة السبب الـ four s والـ three d بيشاركوا في الـ metallic bond سوا وفي حاجة كمان أنا وفيرّو تقريبا نفس الحجم بالظبط من الـ chromium لحد الـ copper الـ atomic radius تقريبا ثابت الـ nuclear attraction بتزيد والـ repulsion بين electrons الـ three d بتزيد فبيتعادلوا آخر محطة مصنع ammonia بطريقة Haber-Bosch وفيرّو هو الـ catalyst هناك تعالوا اقعدوا على سطحي وأنا هسهّل عليكم الموضوع الـ electrons بتوع الـ four s والـ three d بيربطوا الـ molecules بالسطح فالـ concentration على السطح بتزيد والـ bonds اللي جواها تضعف فالـ activation energy تقل والتفاعل يمشي أسرع بكتير وأنا كمان الـ manganese dioxide بتاعي بيسرّع تكسير الـ hydrogen peroxide بسهولة والـ nickel في الـ hydrogenation والـ vanadium pentoxide في الـ sulphuric acid برضه ناس كتير فاكرة إن الـ catalyst بيخلص في التفاعل بس بصّوا على فيرّو خارج زي ما دخلت بالظبط ومستعد للدفعة الجاية نجاوب السؤال سر فيرّو كله في three d مش كاملة منها oxidation states كتير وشخصية paramagnetic وشغل الـ catalyst كمان كل ده من أربعة لوحدهم بس أنا كنت لسه صخرة حمرا إزاي الصخرة دي بقت كوبري ده في الجزء التاني من الصخرة للكوبري Chapter: Transition Elements Watch: https://yaani.ai/en/tube/watch/chem-s3-en.video-movie-ferro-1