20.1
Переходные металлы это группа элементов, расположенных в d-блоке. Они размещаются между элементами основной группы и обладают такими уникальными характеристиками, как электропроводность, цвет, твердость, высокие температуры плавления и магнетизм. Многие из этих характеристик связаны с заполнением d-орбиталей.
Двигаясь по периоду, электроны добавляются по принципу Ауфбау. Однако внешняя s-орбиталь заполняется первой, прежде чем электрон войдет в подуровень d, за некоторыми исключениями. Хром и медь имеют наполовину заполненную s-орбиталь, потому что энергетически более предпочтительно иметь наполовину заполненный или полный d-подуровень.
Атомные размеры переходных металлов несколько уменьшаются в течение периода. По мере того, как электроны входят в d-подуровень, количество валентных электронов на внешней s-орбитали остается постоянным, что приводит к общему постоянному заряду ядра. Вниз по столбцу тренд возрастает с четвертого по пятый период, но не ниже.
Шестой период содержит 14 дополнительных элементов ряда лантаноидов, где электроны попадают в подуровень f перед тем, как войти в подуровень d. Расположенные на f-орбиталях электроны недостаточно экранируют валентные электроны на внешней s-орбитали, что приводит к увеличению эффективного заряда ядра. Таким образом, валентные электроны притягиваются сильнее, что приводит к меньшим, чем ожидалось, атомным радиусам.
Это известно как сокращение лантаноидов. Точно так же на электроотрицательность переходных элементов влияет размер их атома и заряд ядра. При перемещении по периоду она увеличивается лишь незначительно.
Вниз по столбцу электроотрицательность увеличивается от четвертого к пятому периоду, но остается постоянной в шестом периоде. Это связано с уменьшением размера атома и увеличением заряда ядра. Энергия ионизации переходных металлов немного увеличивается в течение периода.
Интересно, что, вниз по столбцу она выше для 6-го периода по сравнению с 4-м и 5-м периодами. Здесь валентные электроны удерживаются более плотно по мере увеличения заряда ядра при незначительном увеличении размера атома. Наконец, переходные металлы могут иметь ряд стабильных степеней окисления, теряя наиболее удаленные s-орбитальные электроны раньше неспаренных d-орбитальных электронов.
Частично заполненные d-орбитали обеспечивают степень окисления от 7 до 1, характерные цвета и магнитные свойства.
Переходные металлы определяются как элементы, частично заполненные d orbitals. Как показано на рис. 1, элементы d-блока в группах 3–12 являются перехо…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.