20.1
遷移金属は、dブロックにある元素のグループです。それらは主要なグループ要素の間に配置され、導電性、色、硬度、高融点、磁性などの独自の特性を示します。
これらの特性の多くは、d軌道の充填に起因しています。期間をまたいで移動すると、電子はアウフバウの原理に従って追加されます。ただし、電子が(n − 1)dサブシェルに入る前に、最も外側のs軌道が最初に満たされます(ただし、いくつかの例外があります)。クロムと銅は、半分満たされたまたは完全なdサブシェルを持つ方がエネルギー的に好まれるため、半分満たされたs軌道を持っています。
遷移金属の原子サイズは、期間にわたってわずかに減少します。電子がdサブシェルに入ると、最も外側のs軌道の価電子の数は安定したままになり、全体的に一定の核電荷が得られます。列の下の方では、トレンドは4番目の期間から5番目の期間に増加しますが、それ以下ではありません。
第6周期には、ランタノイド系列の14の追加元素が含まれており、電子は(n − 1)dサブシェルに入る前に(n − 2)fサブシェルに入ります。f軌道に位置する電子は、最も外側のs軌道の価電子を十分に遮蔽せず、その結果、有効核電荷が増加します。したがって、価電子はより強く引き付けられ、予想よりも原子半径が小さくなります。これはランタノイド収縮として知られています。
同様に、遷移元素の電気陰性度は、その原子サイズと核電荷の影響を受けます。期間をまたいで移動すると、わずかに増加するだけです。カラムを下回ると、電気陰性度は第4期から第5期にかけて増加しますが、第6期では一定のままです。これは、原子サイズの減少と核電荷の増加に起因しています。
遷移金属のイオン化エネルギーは、一定期間にわたってわずかに増加します。興味深いことに、列の下の方では、第4期と第5期よりも第6期の方が高くなっています。ここでは、原子サイズの増加が無視できるほど小さく、核電荷が増加するにつれて、価電子はよりしっかりと保持されます。
最後に、遷移金属は、不対のd軌道電子の前に最も外側のs軌道電子を失うことにより、さまざまな安定した酸化状態を持つことができます。部分的に充填されたd軌道は、+7から+1の範囲の酸化状態、特徴的な色、および磁気特性を可能にします。
遷移金属は、部分的に満たされたd軌道を持つ元素として定義されます。Figure 1に示すように、3族–12族のdブロックの元素が遷移元素です。また、fブロックの元素は、f軌道よりも先にd軌道が部分的に占有されているため、内部遷移元素(ランタノイドやアクチノイド)とも呼ばれます。

Figure 1:…
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