Miten määritellään siirtymäalkuaine? Ovatko skandium, kupari ja sinkki siirtymäalkuaineita?
Siirtymäalkuaine on IUPAC:n mukaan alkuaine, jonka atomilla tai jollakin kationilla on vajaa d-alakuori. Atomilla tai ionilla pitää siis olla vähintään yksi elektroni d-orbitaalilla, mutta sen uloimmalla d-alakuorella ei saa olla täyttä kymmentä elektronia.
Skandiumin elektronirakenne on [Ar]3d14s2 , eli skandiumilla on vajaa d-alakuori ja se on siirtymäalkuaine. Kuparilla ([Ar]3d104s1) on täysi d-alakuori, mutta se voi esiintyä Cu2+ -ionina ([Ar]3d9 ), jonka d-alakuori on vajaa. Siten kuparikin on siirtymäalkuaine. Sinkki ([Ar]3d104s2) ei ole siirtymäalkuaine, koska se voi muodostaa vain kahdenarvoisen Zn2+ -ionin ja ionissa kumpikin elektroni on lähtenyt s-orbitaalilta, eli d-orbitaalit pysyvät täysinä.
Määritelmän perusteella siirtymäalkuaineita eivät ole myöskään sinkin kanssa samaan ryhmään kuuluvat kadmium ja elohopea, joskin elohopea voi äärimmäisissä olosuhteissa saavuttaa hapetusluvun +4. Joissakin kirjoissa nämä ryhmän 12 alkuaineet saatetaan määritellä siirtymäalkuaineiksi, vaikka ne poikkeavat selvästi ominaisuuksiltaan ryhmien 3–11 alkuaineista.
