Переходные элементы в таблице менделеева – Переходные металлы — Википедия

Ответы@Mail.Ru: переходные и непереходные металлы

Соединения переходных металлов
Переходные металлы образуют соединения с обычной s-связью металл-углерод, а также p-комплексы с органическими ненасыщенными молекулами. Разнообразие органических лигандов и способов их связывания с металлами определяет многочисленность этих соединений.

В соответствии с типом органического лиганда различают олефиновые (алкеновые) , ацетиленовые (алкиновые) , аллильные, диеновые (или полиеновые) , циклопентадиенильные (включая металлоцены) и ареновые комплексы переходных металлов. Некоторые карборановые группировки также могут вести себя как p-связанные лиганды. Существуют соединения, содержащие одновременно органические лиганды различных типов. Известны также би- и полиядерные МОС, которые могут содержать связи металл - металл (кластеры) .

Переходные металлы способны стабилизировать при координации неустойчивые органические молекулы, ионы и свободные радикалы (комплексы циклобутадиена, триметиленметана, карбенов, карбинов и т. п.) .

С точки зрения теории молекулярных орбиталей, в МОС p-комплексного типа связи лигандов с металлом осуществляются общей системой электронов. Эти делокализованные многоцентровые связи могут охватывать атом металла и часть или все углеродные атомы органического лиганда. Определяющую роль в связывании с металлом играют граничные p-орбитали лиганда. Сильное перекрывание орбиталей металла и лиганда способствует образованию прочной связи. Это возможно, когда энергии взаимодействующих орбиталей близки и орбитали имеют одинаковый знак, т. е. одинаковые свойства симметрии и фазу (принцип изолобалъной аналогии) .

Распределение электронной плотности между атомом металла и лигандом зависит от природы металла, степени его окисления и от строения органического лиганда. При этом изменения результирующих зарядов на атоме металла и лиганде при образовании p-связи невелики, что обусловлено особенностями связей металл - лиганд. Эти связи состоят из двух компонент: донорно-акцепторной и дативной. Первая обусловлена подачей p-электронов лиганда на молекулярные орбитали комплекса, образованные с участием d-орбиталей металла. Вторая – включает обратную подачу d-электронов металла на молекулярные орбитали, образованные за счет перекрывания разрыхляющих (несвязывающих) p*-орбиталей лиганда и d-орбиталей металла.

Стехиометрия многих, хотя и не всех, p-комплексов подчиняется правилу эффективного атомного номера (ЭАН, правило 18 электронов, правило инертного газа, правило Сиджвика) . В соответствии с этим правилом число валентных электронов у металла в комплексе должно равняться числу электронов в оболочке ближайшего к данному металлу инертного газа.

Правило определяет способность атома металла наиболее полно использовать при образовании связи с лигандом свои валентные орбитали nd, (n+1)s и (n+1)р, которые суммарно могут заполнены 18 электронами. Для подсчета ЭАН к числу электронов на внешней оболочке атома (или иона) металла прибавляют число электронов, формально передаваемых атому металла лигандами. Обычно принимают, что s-алкильные, s-арильные лиганды и т. п. отдают атому металла один электрон, олефины – два, h4-аллил – три, диены – четыре, p-циклопентадиенил – пять и т. д. По этому принципу органические лиганды классифицируют на одно-, двух-, трехэлектронные и т. д. Атомы галогена и водорода, а также группы CN, OR, SR формально передают один электрон, СО, R3N, R3P – два, NО – три; связь металл-металл – по одному электрону каждому атому металла. Если энергии орбиталей nd, (n + 1)s и (n + 1)р близки, а орбитали доступны для связывания лигандов, то выполняется правило ЭАН (например, для комплексов V, Cr, Mn, Fe и Со в низших степенях окисления) . Отклонения от правила наблюдаются для комплексов металлов, завершающих d-ряды, напр. Сu, Аg, Аu, или при повышении степени окисления металла, т. е. в тех случаях, когда у

[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]

otvet.mail.ru

Переходные металлы — WiKi

Подгруппа меди, или побочная подгруппа I группы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, включает в себя элементы: медь Cu, серебро Ag и золото Au.

Свойства металлов подгруппы меди[3]

Атомный
номер
Название,
символ
Электронная
конфигурация
Степени
окисления
p,
г/см³
tпл,
°C
tкип,
°C
29 Медь Cu [Ar] 3d104s1 0, +1, +2 8,96[4][5] 1083[4][5]
2543[4][5]
47 Серебро Ag [Kr] 4d105s1 0, +1, +3 10,5[6] 960,8[6] 2167[6]
79 Золото Au [Xe] 4f145d106s1 0, +1, +3, +5 19,3[7] 1063,4[7] 2880[7]

Для всех металлов характерны высокие значения плотности, температур плавления и кипения, высокая тепло- и электропроводность.[8]

Особенностью элементов подгруппы меди является наличие заполненного предвнешнего (n−1)d{\displaystyle (n-1)d} -подуровня, достигаемое за счёт перескока электрона с ns-подуровня. Причина такого явления заключается в высокой устойчивости полностью заполненного d-подуровня. Эта особенность обусловливает химическую инертность простых веществ, их химическую неактивность, поэтому золото и серебро называют благородными металлами.[9]

Медь

Медь представляет собой довольно мягкий металл красно-жёлтого цвета[10]. В электрохимическом ряду напряжений металлов она стоит правее водорода, поэтому растворяется только в кислотах-окислителях (в азотной кислоте любой концентрации и в концентрированной серной кислоте):

Cu+2h3SO4⟶CuSO4+SO2↑+2h3O{\displaystyle \mathrm {Cu+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow CuSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O} } 
Cu+4HNO3⟶Cu(NO3)2+2NO2↑+2h3O{\displaystyle \mathrm {Cu+4HNO_{3}\longrightarrow Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O} } 
3Cu+8HNO3⟶3Cu(NO3)2+2NO↑+4h3O{\displaystyle \mathrm {3Cu+8HNO_{3}\longrightarrow 3Cu(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O} } 

В отличие от серебра и золота, медь окисляется с поверхности кислородом воздуха уже при комнатной температуре. В присутствии углекислого газа и паров воды её поверхность покрывается зелёным налётом, представляющим собой основной карбонат меди(II).

Для меди наиболее характерна степень окисления +2[11], однако существует целый ряд соединений, в которых она проявляет степень окисления +1.

Оксид меди(II)

Оксид меди(II) CuO — вещество чёрного цвета. Под действием восстановителей при нагревании он превращается в металлическую медь:

CuO+CO⟶Cu+CO2↑{\displaystyle \mathrm {CuO+CO\longrightarrow Cu+CO_{2}\uparrow } } 
CuO+h3⟶Cu+h3O{\displaystyle \mathrm {CuO+H_{2}\longrightarrow Cu+H_{2}O} } 

Растворы всех солей двухвалентной меди окрашены в голубой цвет, который им придают гидратированные ионы [Cu(h3O)6]2+{\displaystyle [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}} .

При действии на растворимые соли меди раствором питьевой соды образуется малорастворимый основной карбонат меди (II) — малахит:

2CuSO4+2Na2CO3+h3O⟶(CuOH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑{\displaystyle \mathrm {2CuSO_{4}+2Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\longrightarrow (CuOH)_{2}CO_{3}\downarrow +2Na_{2}SO_{4}+CO_{2}\uparrow } } 
Гидроксид меди(II)

Гидроксид меди(II) Cu(OH)2 образуется при действии щелочей на растворимые соли меди(II)[12]:

CuSO4+2NaOH⟶Cu(OH)2↓+Na2SO4{\displaystyle \mathrm {CuSO_{4}+2NaOH\longrightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}} } 

Это малорастворимое в воде вещество голубого цвета. Гидроксид меди(II) — амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. При сильном нагревании или стоянии под маточным раствором он разлагается:

Cu(OH)2⟶CuO+h3O{\displaystyle \mathrm {Cu(OH)_{2}\longrightarrow CuO+H_{2}O} } 

При добавлении аммиака Cu(OH)2 растворяется с образованием ярко-синего комплекса:

Cu(OH)2+4Nh4⟶[Cu(Nh4)4](OH)2{\displaystyle \mathrm {Cu(OH)_{2}+4NH_{3}\longrightarrow [Cu(NH_{3})_{4}](OH)_{2}} } 
Соединения одновалентной меди

Соединения одновалентной меди крайне неустойчивы, поскольку медь стремится перейти либо в Cu2+, либо в Cu0. Стабильными являются нерастворимые соединения CuCl, CuCN, Cu2S и комплексы типа [Cu(Nh4)2]+{\displaystyle [Cu(NH_{3})_{2}]^{+}} .[13]

Серебро

Серебро более инертно, чем медь[14] , но при хранении на воздухе оно чернеет из-за образования сульфида серебра:

2Ag+h3S⟶Ag2S+h3↑{\displaystyle \mathrm {2Ag+H_{2}S\longrightarrow Ag_{2}S+H_{2}\uparrow } } 

Серебро растворяется в кислотах-окислителях:

2Ag+2h3SO4⟶Ag2SO4+SO2↑+2h3O{\displaystyle \mathrm {2Ag+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow Ag_{2}SO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O} } 
Ag+2HNO3⟶AgNO3+NO2↑+h3O{\displaystyle \mathrm {Ag+2HNO_{3}\longrightarrow AgNO_{3}+NO_{2}\uparrow +H_{2}O} } 
3Ag+4HNO3⟶3AgNO3+NO↑+2h3O{\displaystyle \mathrm {3Ag+4HNO_{3}\longrightarrow 3AgNO_{3}+NO\uparrow +2H_{2}O} } 

Наиболее устойчивая степень окисления серебра +1. В аналитической химии широкое применение находит растворимый нитрат серебра AgNO3, который используют как реактив для качественного определения ионов Cl, Br, I:

Ag++Cl−⟶AgCl↓{\displaystyle \mathrm {Ag^{+}+Cl^{-}\longrightarrow AgCl\downarrow } } 

При добавлении к раствору AgNO3раствора щёлочи образуется тёмно-коричневый осадок оксида серебра Ag2O:

2AgNO3+2NaOH⟶Ag2O↓+2NaNO3+h3O{\displaystyle \mathrm {2AgNO_{3}+2NaOH\longrightarrow Ag_{2}O\downarrow +2NaNO_{3}+H_{2}O} } 

Многие малорастворимые соединения серебра растворяются в веществах-комплексообразователях, например, аммиаке и тиосульфате натрия:

AgCl+2Nh4⟶[Ag(Nh4)2]Cl{\displaystyle \mathrm {AgCl+2NH_{3}\longrightarrow [Ag(NH_{3})_{2}]Cl} } 
Ag2O+4Nh4+h3O⟶2[Ag(Nh4)2]OH{\displaystyle \mathrm {Ag_{2}O+4NH_{3}+H_{2}O\longrightarrow 2[Ag(NH_{3})_{2}]OH} } 
AgBr+2Na2S2O3⟶Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr{\displaystyle \mathrm {AgBr+2Na_{2}S_{2}O_{3}\longrightarrow Na_{3}[Ag(S_{2}O_{3})_{2}]+NaBr} } 

Золото

  Кристаллы чистого золота, выращенные методом химического транспорта.

Золото представляет собой металл, сочетающий высокую химическую инертность и красивый внешний вид, что делает его незаменимым в производстве ювелирных украшений[15]. В отличие от меди и серебра, золото крайне инертно по отношению к кислороду и сере, но реагирует с галогенами при нагревании:

2Au+3Cl2⟶Au2Cl6{\displaystyle \mathrm {2Au+3Cl_{2}\longrightarrow Au_{2}Cl_{6}} } 

Чтобы перевести золото в раствор, необходим сильный окислитель, поэтому золото растворимо в смеси концентрированных соляной и азотной кислот («царской водке»):

Au+HNO3+4HCl⟶H[AuCl4]+NO↑+2h3O{\displaystyle \mathrm {Au+HNO_{3}+4HCl\longrightarrow H[AuCl_{4}]+NO\uparrow +2H_{2}O} } 

ru-wiki.org

Переходные элементы | WhoYOUgle

21 Sc 44,955912 Скандий 3 4 Scandium Переходный элемент 1879
22 Ti 47,867 Титан 4 4 Titanium Переходный элемент 1791
23 V 50,9415 Ванадий 5 4 Vanadium Переходный элемент 1801
24 Cr 51,9961 Хром 6 4 Chromium Переходный элемент 1797
25 Mn 54,938045 Марганец 7 4 Manganum Переходный элемент 1774
26 Fe 55,845 Железо 8 4 Ferrum Переходный элемент
27 Co 58,933195 Кобальт 9 4 Cobaltum Переходный элемент 1735
28 Ni 58,6934 Никель 10 4 Niccolum Переходный элемент 1751
29 Cu 63,546 Медь 11 4 Cuprum Переходный элемент
30 Zn 65,409 Цинк 12 4 Zincum Переходный элемент
39 Y 88,90585 Иттрий 3 5 Yttrium Переходный элемент 1794
40 Zr 91,224 Цирконий 4 5 Zirconium Переходный элемент 1789
41 Nb 92,906 Ниобий 5 5 Niobium Переходный элемент 1801
42 Mo 95,94 Молибден 6 5 Molybdenum Переходный элемент 1778
43 Tc [98,9063] Технеций 7 5 Technetium Переходный элемент 1937
44 Ru 101,07 Рутений
8
5 Ruthenium Переходный элемент 1844
45 Rh 102,90550 Родий 9 5 Rhodium Переходный элемент 1803
46 Pd 106,42 Палладий 10 5 Palladium Переходный элемент 1803
47 Ag 107,8682 Серебро 11 5 Argentum Переходный элемент
48 Cd 112,411 Кадмий 12 5 Cadmium Переходный элемент 1817
72 Hf 178,49 Гафний 4 6 Hafnium Переходный элемент 1923
73 Ta 180,9479 Тантал 5 6 Tantalum Переходный элемент 1802
74 W 183,84 Вольфрам 6 6 Wolframium Переходный элемент 1783
75 Re 186,207 Рений 7 6 Rhenium Переходный элемент 1925
76 Os 190,23 Осмий 8 6 Osmium Переходный элемент 1803
77 Ir 192,217 Иридий 9 6 Iridium Переходный элемент 1803
78 Pt 195,084 Платина 10 6 Platinum Переходный элемент 1557
79 Au 196,966569 Золото 11 6 Aurum Переходный элемент
80 Hg 200,59 Ртуть 12 6 Hydrargyrum Переходный элемент
104 Rf [261,1087] Резерфордий 4 7 Rutherfordium Переходный элемент
105 Db [262,1138] Дубний 5 7 Dubnium Переходный элемент
106 Sg [263,1182] Сиборгий 6 7 Seaborgium Переходный элемент 1974
107 Bh [262,1229] Борий 7 7 Bohrium Переходный элемент 1976
108 Hs [265] Хассий 8 7 Hassium Переходный элемент 1984
109 Mt 266 Мейтнерий 9 7 Meitnerium Переходный элемент 1982
110 Ds [269] Дармштадтий 10 7 Darmstadtium Переходный элемент 1994
111 Rg [272] Рентгений 11 7 Roentgenium Переходный элемент 1994
112 Cn 285 Коперниций 12 7 Copernicium Переходный элемент 1996

whoyougle.ru

Переходные металлы | Virtual Laboratory Wiki

Переходные металлы (переходные элементы) — химические элементы побочных подгрупп I — VIII групп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева (3 — 12 групп в длиннопериодном варианте таблицы).

Переходные металлы выделяют на основании незавершённости внутренних электронных оболочек их атомов или ионов. Термин «переходные» связан с тем, что в периодах эти элементы располагаются между s- и р-элементами. Переходные металлы, в свою очередь, подразделяют на d-элементы, у которых происходит заполнение 3d-, 4d-, 5d- и 6d-подоболочек, и f-элементы, у которых заполняется 4f- (лантаноиды) либо 5f-подоболочка (актиноиды). Цинк, кадмий и ртуть, обычно причисляемые к переходным металлам, строго говоря, таковыми не являются, поскольку их катионы имеют завершённый d-подуровень.

Незавершённость внутренних электронных оболочек предопределяет наличие у переходных металлов ряда специфических свойств: способность к образованию координационных (комплексных) соединений, ферромагнетизм некоторых металлов, парамагнетизм многих соединений и т.д.

Группа III B (3) IV B (4) V B (5) VI B (6) VII B (7) VIII B (8) VIII B (9) VIII B (10) I B (11) II B (12)
4-й период Sc 21 Ti 22 V 23 Cr 24 Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Cu 29 Zn 30
5-й период Y 39 Zr 40 Nb 41 Mo 42 Tc 43 Ru 44 Rh 45 Pd 46 Ag 47 Cd 48
6-й период * Hf 72 Ta 73 W 74 Re 75 Os 76 Ir 77 Pt 78 Au 79 Hg 80
7-й период ** Rf 104 Db 105 Sg 106 Bh 107 Hs 108 Mt 109 Ds 110 Rg 111 Uub 112

Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Переходные металлы. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


ru.vlab.wikia.com

ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ - это... Что такое ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ?


ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

В соответствии с периодической классификацией элементов существует 44 элемента, образующих подгруппы А. В каждой из этих подгрупп (или семейств) на внешней (валентной) электронной оболочке число электронов равно номеру группы. При переходе от элемента одной подгруппы к элементу соседней подгруппы вдоль периода слева направо число валентных электронов возрастает на 1. Поэтому происходит регулярное изменение свойств от металлических в семействах с низкими номерами до неметаллических в семействах с большими номерами. В то же время имеется более 60 элементов, которые не подчиняются вышеописанным принципам застройки электронной структуры. Все эти элементы являются металлами по своим химическим свойствам (некоторые очень активными), сходными с металлами подгруппы IIA. В этом классе находятся металлы, образующие сплавы (Fe, Mn, Mo, Cu, Zn, Pt, Au и др.) либо являющиеся драгоценными металлами, обладающие важными структурными свойствами. У этих элементов в отличие от элементов подгрупп А, у которых заполняется электронами внешний слой, электроны поступают на внутренние слои, а элементы называются "переходными".
За некоторыми исключениями, в целом для электронного строения переходных элементов характерно наличие двух электронов на внешней электронной оболочке, т.е. на ns-уровне, и размещение следующих электронов на внутреннюю оболочку, т.е. на уровень (n 1) или (n 2). Так как химические и многие физические свойства определяются типом и энергией внешних электронов по отношению к ядру, а структуры внешних электронных оболочек идентичны для всех переходных элементов, то и наблюдается много сходства в их химических и физических свойствах. Добавление к каждому последующему (в ряду периодической таблицы) металлу одного протона к ядру и одного электрона на внутреннюю оболочку не увеличивает радиуса, а скорее несколько уменьшает его. Это уменьшение, или сжатие, несопоставимо по величине с сжатием в горизонтальном ряду непереходных элементов периодической таблицы (например, от Li до F), но имеет ту же природу.
Переходные элементы можно разделить на две отдельные группы серий в зависимости от того, расположены последующие электроны на первом (n 1) или втором (n 2) уровне от внешнего слоя. Соответственно элементы относятся в первом случае к коротким (1-му и 2-му) переходным рядам и нормальным сериям (d-сериям) длинных (3-го и 4-го) переходных рядов, а во втором случае к внутренним сериям (f-сериям) длинных переходных рядов (см. табл. 9).
Не всегда можно точно предсказать или рассчитать электронную конфигурацию элементов с большими атомными номерами, поэтому некоторые обозначения нельзя считать окончательными. Среди химиков нет полного согласия об обозначении элементов подгрупп IB и IIB как подгрупп переходных элементов. В частности это относится к металлам Cu, Ag, Au (IB) и Zn, Cd, Hg (IIB). В каждой из этих подгрупп элементы содержат внутреннюю завершенную оболочку из 18 электронов. Поэтому если определение переходного элемента предусматривает расположение очередного электрона во внутренней оболочке, то металлы подгрупп IB и IIB не являются ни переходными, ни непереходными элементами. Но поскольку они обладают многими свойствами, общими со свойствами переходных элементов, то их в этом разделе относят к переходным элементам.
Общие свойства. Сначала рассматриваются некоторые общие свойства, затем свойства по подгруппам и отдельные элементы более детально. Общие и физические свойства сведены в таблицы.
Электронная конфигурация. За некоторым исключением все переходные элементы имеют 2 электрона на внешнем или высшем энергетическом уровне и один или более электронов на низшем (n 1) или (n 2). При переходе от элемента к элементу в пределах одного ряда элементов ядро увеличивается на 1 протон, увеличивая заряд, и соответственно число электронов также увеличивается на 1. Этот дополнительный электрон располагается на (n 1) или (n 2) уровне, т.е. на внутренней оболочке, что приводит к некоторому уменьшению радиуса атома, или сжатию с увеличением атомного номера. На основании этого эффекта можно объяснить многие периодические изменения свойств.
Образование связи. Описанное электронное строение позволяет всем этим элементам образовывать химическую связь в соединениях с участием 3 электронов; многие переходные элементы образуют связь с помощью 2 внешних электронов, и все эти элементы могут (хотя и не всегда) предоставлять количество электронов, равное номеру группы, в которой находится данный элемент. Возможность участия в связеобразовании различного числа электронов называется поливалентностью. Например, у марганца, элемента подгруппы VIIВ, степень окисления изменяется от II (MnCl2) до VII (KMnO4). Чем больше электронов участвует в образовании химической связи, тем более ковалентной становится связь.
Окраска ионов. Так как при переходе от одного элемента к другому вдоль ряда переходных элементов в периодической таблице последующие электроны поступают на внутреннюю оболочку и поэтому мало энергетически отличаются друг от друга, то достаточно небольших затрат энергии для перескока электрона в более высокое энергетическое состояние. Атомы и ионы, которые имеют такие подвижные электроны, обычно хорошо окрашены, так как энергии света достаточно для перескока электронов. Поэтому многие ионы переходных элементов окрашены и образуют окрашенные соединения.
Физические свойства. Малое количество электронов на внешнем уровне объясняет высокую электро- и теплопроводность переходных металлов. Те же электроны могут участвовать и в образовании связей между атомами одного элемента. Природа такого связеобразовании не всегда понятна, но коррелирует с высокими величинами температур плавления и кипения. Строгой тенденции внутри семейства переходных металлов не существует, но атом третьего члена подгруппы В не должен быть больше атома стоящего над ним металла. Например, атомный радиус Zr равен 1,57 , а третий член подгруппы IVB Hf, стоящий под Zr, также имеет r = 1,57 .
Магнитные свойства. Общее правило застройки электронных оболочек атомов состоит в том, что электроны заполняют незанятые орбитали неспаренными электронами, прежде чем начнется заселение орбиталей вторым электроном с образованием пары электронов с одинаковой энергией. Для всех переходных элементов (кроме свободных металлов подгрупп IB и IIB) внутренний уровень (n 1 или n 2) будет иметь такие неспаренные электроны. Благодаря этим электронам атом или ион "втягивается" электромагнитным полем, т.е. обладает парамагнетизмом. Атом или ион, имеющий спаренные электроны, "выталкивается" электромагнитным полем, и такое свойство называется диамагнетизмом. У некоторых переходных металлов, например у Fe из подгруппы VIIIВ, парамагнетизм выражен очень сильно и его принято называть ферромагнетизмом.
Образование комплексных ионов. Малый радиус переходного элемента и наличие вакантных орбиталей для размещения электронов являются благоприятными условиями для взаимодействия этих элементов с большим количеством молекул и ионов, способных быть донорами электронов. Образующиеся по такому механизму соединения или ионы называются координационными или комплексными. Более детальное обсуждение переходных элементов приведено при рассмотрении каждой подгруппы. Порядок их рассмотрения основан на общем правиле классификации элементов, начиная с подгруппы IIIB, а подгруппы IB и IIB рассматриваются в конце как последние члены 1-го, 2-го и 3-го рядов переходных металлов. Последняя, внутренняя серия 4-го ряда переходных металлов актиноиды или трансурановые элементы рассматривается отдельно.

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

  • ГАЛОГЕНЫ
  • РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Смотреть что такое "ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ" в других словарях:

  • ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — (переходные металлы) химические элементы подгрупп б периодической системы Менделеева. Атомы переходных элементов имеют незавершенные внутренние электронные оболочки. Различают d элементы, у которых происходит заполнение внутренних 3d , 4d , 5d и… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Переходные элементы — Переходные металлы (переходные элементы) химические элементы побочных подгрупп I VIII групп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева (3 12 групп в длиннопериодном варианте таблицы). Переходные металлы выделяют на основании незавершённости… …   Википедия

  • ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, химические элементы, расположенные в побочных подгруппах больших периодов периодической системы; металлы. Из 109 элементов 65 переходные. Переходные элементы, кроме железа, мало распространены в природе …   Современная энциклопедия

  • Переходные элементы — ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, химические элементы, расположенные в побочных подгруппах больших периодов периодической системы; металлы. Из 109 элементов 65 переходные. Переходные элементы, кроме железа, мало распространены в природе.   …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, металлические элементы, имеющие незаполненные внутренние электронные оболочки. Переходные элементы характеризуются переменной ВАЛЕНТНОСТЬЮ и образованием окрашенных ионов. Сюда входят элементы с атомным номером от 21 до 112.… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — хим. элементыпобочных подгрупп (b подгрупп) периодической системы элементов. К ним относятся d и f элементы, т. е. элементы, у к рыхпроисходит заполнение 3d ,4d , 5d оболочки (переходныеметаллы) или 4f и 5f оболочки (лантаноиды и актиноиды… …   Физическая энциклопедия

  • переходные элементы — (переходные металлы), химические элементы подгрупп «б» периодической системы. Атомы переходных элементов имеют незавершённые внутренние электронные оболочки. Различают d элементы, у которых происходит заполнение внутренних 3d , 4d , 5d и 6d… …   Энциклопедический словарь

  • переходные элементы — pereinamieji elementai statusas T sritis chemija apibrėžtis d ir f elementai. atitikmenys: angl. transition elements rus. переходные элементы …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — (переходные металлы; хим. элементы, расположенные в побочных подгруппах больших периодов периодической системы; являются d и f элементами. Назв. переходные связано с тем, что в периодах П. э. вклиниваются между s и р элементами. Всего известно 65 …   Химическая энциклопедия

  • ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — (переходные металлы), хим. элементы подгрупп б периодич. системы. Атомы П. э. имеют незавершённые внутр. электронные оболочки. Различают rf элементы, у к рых происходит заполнение внутр. 3d , 4d , 5d и 6d подоболочек, и f элементы, у к рых… …   Естествознание. Энциклопедический словарь


dic.academic.ru

Переходные элементы Cu,Zn,Cr,Fe. Характеристика.

Медь Cu, цинк Zn, железо Fe и хром Сr относятся к переходным металлам, являются представителями d-элементов. В таблице Менделеева находятся в побочных (Б) подгруппах.

Медь

Медь Cu расположена в IБ группе IV-го периода. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня записывается как 3d104s1, в ее случае наблюдается, так называемый, «проскок электрона». Наиболее устойчивая степень окисления меди равна +2, но встречаются также и соединения, содержащие медь в степени окисления +1. Медь образует оксиды Сu2О и СuО, которым соответствуют гидроксиды СuОН и Сu(ОН)2. Оксид и гидроксид меди (I) – Сu2О и СuОН обладают основными свойствами, в то время как оксид меди (II) СuО и гидроксид меди (II) Cu(ОН)2 являются амфотерными, с преобладанием основных свойств.

Цинк

Цинк Zn находится в IIБ группе IV-го периода. Электронная конфигурация валентных орбиталей атомов химического элемента в основном состоянии 3d104s2. Для цинка возможно только одна единственная степень окисления равная +2. Оксид цинка ZnO и гидроксид цинка Zn(ОН)2 обладают ярко выраженными амфотерными свойствами.

Хром

Химический элемент хром Cr находится в VIБ группе IV-го периода. Электронная конфигурация валентных орбиталей атомов хрома в основном состоянии 3d54s1 . Как и в случае с медью, здесь также наблюдается «проскок» электрона. Для хрома кроме нуля возможны три степени окисления: +2, +3 и  +6. Повышение степени окисления хрома приводит к возрастанию его кислотных свойств, или, что то же самое, уменьшению основных. Оксид хрома (II) СгО проявляет основные свойства – ему соответствует основание Сг(ОН)2, оксид хрома (III) Сг2О3 обладает амфотерными свойствами – ему соответствует амфотерный гидроксид хрома (III) Сг(ОН)3, а вот оксид хрома (VI) СгО3 — типичный кислотный оксид, ему соответствуют сразу две сильных кислоты — хромовая Н2СгО4, и дихромовая Н2Cr2О7. Наиболее устойчивой является степень окисления +3. Соедиения, содержащие хром в степени окисления +2 являются сильными восстановителями, а соединения хрома (VI) — сильными окислителями.

Железо

Железо Fe находится в VІIIБ группе IV-го периода. Электронная конфигурация внешнего электронного слоя в основном состоянии 3d64s2. В соединениях железо может проявлять степени окисления равные +2, +3 и  +6. Наиболее устойчивой является степень окисления железа +3, соединения, содержащие железо в степени окисления +6 являются крайне сильными окислителями и относительно устойчивы только в сильнощелочных средах. Оксида и гидроксид железа (II) FeО и железа (II) Fe(ОН)2 обладают основными свойствами; в то время, как оксид железа (III) Fe2О3 и гидроксид железа (III) Fe(ОН)3 проявляют некоторые амфотерные свойства с преобладанием основных.

scienceforyou.ru

Периодическая система элементов Менделеева

Периодический закон(Менделеева) гласит:изменение химических и физических свойств элементов зависит от их атомных весов. Если расположить химические элементы в порядке возрастания их атомных весов, то периодически через правильные промежутки (называемые периодами) элементы, оказавшиеся в таблице Менделеева в одном вертикальном ряду (группа элементов), обнаруживают сходные физико-химические свойства. Порядковый номера элементасовпадает с числом протонов в ядре (определяет положительный заряд ядра в единицах элементарного заряда) и равен количеству электронов в атоме.

Химические и ряд физических свойств атомов объясняется поведением внешних(валентных) электронов. Эти свойства могут быть рассчитаны квантовой механикой с достаточно большой точностью. С этой точки зрения, квантовая механика является обоснованием и фундаментом химии. С точки зрения физики, периодичность свойств химических элементов связана с периодичностью в расположении электронов в атомах по квантово механическим состояниям.

Основные положения теории периодической системы Менделеева:

  1. Порядковый номер элемента равен числу электронов в данном атоме.

  2. Распределение электронов в атоме по квантово механическим (энергетическим) состояниям (которые определяются набором квантовых чисел .) должно удовлетворятьпринципу минимума потенциальной энергии. Атом устойчив тогда, когда находится в состоянии с наименьшей возможной энергией.С возрастанием числа электронов каждый следующий электрон должен занимать состояние с наименьшей энергией.

  3. Заполнение электронами квантово механических состояний должно происходить в соответствии с принципом запрета Паули.В атоме может существовать только один электрон в состоянии, которое характеризуется данным набором четырех квантовых чисел.

Электронным слоем называется совокупность электронных состояний с одинаковыми значениями главного квантового числа (,,,— оболочки). Номер периода равен главному квантовому числу слоя, который начал заполняться. Внутри оболочки различают состояния с одинаковыми значениями орбитального квантового числа—оболочки или подгуппы (—оболочки). В зависимости от количества внешних (валентных электронов) элементы группируются в таблице Менделеева по подгруппам. Номер подгруппы соответствует суммарному числу внешних электроновиоболочек (за исключением переходных элементов). Поскольку максимальное число электронов на этих оболочках равно 8, то число подгрупп также равно 8. Непереходные элементы формируют главную подгруппу, а переходные побочную подгруппу.

Таким образом, вначале должны заполнятся оболочки с меньшими . Внутри оболочки первыми заполняются состояния с меньшими, затем с большими. Следует отметить, что в силу вышеуказанного принципа заполнения, суммарная проекция на выделенное направление механического и магнитного момента импульса оболочки с четным числом электронов должна равняться нулю (поскольку при данном, а). Т.е. механические и магнитные моменты электронов попарно компенсируют друг друга.

Например:

Замечание 1.

Периодичность химических свойств элементов объясняется повторяемостью электронных конфигураций во внешних электронных оболочках у атомов родственных элементов. В основе большинства химических реакций лежит отдача или присоединение внешних (или валентных электронов). Если у атома имеется менее чем наполовину занятая подгруппа состояний, то для него более энергетически выгодной будет отдача валентных электронов и наоборот, еслиподгруппа состояний занята более чем наполовину, то более выгодным оказывается присоединение электронов.

Замечание 2.

Начиная с калия (), в периодической системе имеет место нарушение порядка последовательного заполнения электронами оболочек (в соответствии с вышеизложенными правилами вместодолжен был быть). Это объясняется тем, что при достаточно больших значениях главного квантового числав результате взаимодействия электрона с другими электронами состояния с большими меньшиммогут иметь меньшую энергию (т.е. быть энергетически более выгодными) чем состояния с меньшими большим.

Химические элементы, у которых происходит достройка предыдущих оболочек при уже частично заполненных последующих оболочках, называются переходными элементами.

Например, от скандия до цинкау десяти элементов идет заполнение подгруппы. Их свойства с увеличением порядкового номера изменяются иначе, чем у элементов второго и третьего периода (с обычным порядком заполнения). Они определяются электронами наружной оболочки.

Задача о движении электрона в поле ядра и других электронов является очень сложной и решается приближенными методами.

studfiles.net