TransitionMetals
Poloha transformace Kovy v Periodické Tabulce
prvky v periodické tabulce jsou často rozděleny do fourcategories: (1) hlavní skupiny prvků, (2) přechodné kovy, (3)lanthanoidy, a (4) aktinidy. Hlavní skupiny elementsinclude aktivní kovy ve dvou sloupcích na extrémní leftof periodické tabulky a kovů, semimetals, a nonmetalsin šest sloupců na pravé. Přechodové kovyjsou kovové prvky, které slouží jako most nebo přechod mezi oběma stranami stolu., Lanthanoidy a aktinidů ve spodní části tabulky jsou sometimesknown jako vnitřní přechodné kovy, protože se haveatomic čísla, které spadají mezi prvním a druhým prvky jízdního poslední dvě řady přechodných kovů.
Přechodné Kovy vs. Hlavní Skupiny Prvků
Tam je nějaká diskuse o klasifikaci theelements na hranici mezi hlavní skupiny andtransition-kovové prvky na pravé straně stolu. Tyto prvky jsou zinek (Zn), kadmium (Cd) a rtuť(Hg).,
sporu o tom, zda tyto prvky by se označit za hlavní skupiny prvků nebo přechodné kovy suggeststhat rozdíly mezi těmito kategoriemi nejsou jasné.Přechodové kovy jsou v mnoha ohledech jako kovy hlavní skupiny: Onivypadají jako kovy, jsou tvárné a tvárné, vedou maso a elektřinu a tvoří pozitivní ionty., Fakt dva nejlepší vodiče elektřiny jsou přechodného kovu(měď) a hlavní skupina kovů (hliník) ukazuje rozsah, jimž fyzikální vlastnosti hlavní skupiny kovů a transitionmetals překrývají.
mezi těmito kovy jsou také rozdíly. Thetranslační kovy jsou více elektronegativní než hlavní skupinametaly, například, a proto je pravděpodobnější, že se tvořípovalentní sloučeniny.
Další rozdíl mezi kovy hlavní skupiny apřechodové kovy lze vidět ve vzorcích sloučeninyvytvářejí se., Hlavní skupiny kovů mají tendenci tvořit soli (napřnakl, Mg3N2 a CaS), ve kterých existujíjen dost negativních iontů k vyvážení náboje na pozitivníchcibule. Přechodné kovy tvoří podobné sloučeniny , ale oni jsou více likelythan hlavní skupiny kovů tvořit komplexy, jako je FeCl4-,HgI42-, Cd(OH)42-ionty, které mají nadbytečné množství negativních iontů.
třetí rozdíl mezi hlavní skupinou a přechodovými metaliony je snadnost, s jakou tvoří stabilní sloučeninyneutrální molekuly, jako je voda nebo amoniak., Salts of main groupmetal ions dissolve in water to form aqueous solutions.
| H2O | ||||
| NaCl(s) |  |
Na+(aq) | + | Cl-(aq) |
When we let the water evaporate, we get back the originalstarting material, NaCl(s). Salts of the transition-metalions can display a very different behavior., Chrom(III)chlorid, například, je fialová sloučenina, která se rozpouští inliquid amoniaku se tvoří žlutá sloučenina vzorce CrCl3 6 NH3, které mohou být izolovány, když amoniak isallowed odpařit.
CrCl3(s) + 6 NH3(l)
elektronová konfigurace přechodných Kovů Ionty
vztah mezi elektronovou konfigurací transformace-kovových prvků a jejich iontů je složité.,
příklad: podívejme se na chemii kobaltu, která tvoříkomplexy, které obsahují ionty Co2+ nebo CO3+.
je napsána elektronová konfigurace neutrálního atomu kobaltu.
co: 4s2 3d7
diskuse o relativních energiích atomových orbitálůnaznačuje, že 4S orbital má nižší energii než 3dorbitaly. Můžeme tedy očekávat, že kobalt ztratí elektronyvyšší energetické 3D orbitaly, ale to není to, co jepozorováno. Ionty CO2+ a CO3+ majínásledující elektronové konfigurace.,
Co2+: 3D7
Co3+: 3D6
obecně jsou elektrony odstraňoványvalence-shell s orbitaly před tím, než jsou odstraněnyvalence d orbitaly při ionizaci přechodných kovů.
problém s praxí 1:
předpovídají elektronovou konfiguraci Fe3 + ion.
Klikněte zde, aby se zkontrolujte, zda vaše odpověď na Praxi Problém 1
Protože valenční elektrony v přechodu-kovové ionty areconcentrated v d orbitaly, tyto ionty jsou často popisována s dn konfigurací., Například ionty Co3+a Fe2+ mají d6konfiguraci.
Co3+: 3D6
Fe2+: 3d6
oxidační stavy kovů
většina přechodových kovů tvoří více než jeden oxidační stav.
některé oxidační stavy jsou však častější než jiné.Nejběžnější oxidační stavy první řadypřechodové kovy jsou uvedeny v následující tabulce. Úsilí o objasnění zjevného vzoru v této tabulce nakonec selhává z důvodu kombinace důvodů. Některé z těchto oxidačních stavů jsou běžnéprotože jsou relativně stabilní., Jiní popisují sloučeninykteré nemusí být nutně stabilní, ale které reagují pomalu. Stillothers jsou běžné pouze z historického hlediska.
Běžné Oxidační Stavy První Sérii Přechodné Kovy
Jeden bod, o oxidačních stavech přechodu metalsdeserves zvláštní pozornost: Přechod-kovové ionty s chargeslarger než +3 nemůže existovat ve vodném roztoku.
zvažte následující reakci, při které je oxidován manganod + 2 do oxidačního stavu + 7.,
Mn2+(aq) + 4 H2O(l) MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e-
Když manganu atom oxiduje, to se stává elektronegativnější. V oxidačním stavu +7 je tento atomelektronegativní natolik, že reaguje s vodou za vzniku kovalentoxidu, MnO4 -.
je užitečné mít způsob rozlišování mezivelký na přechod-kovový iont a oxidační stavtranzačního kovu. Podle konvence se symboly jako Mn2 + vztahují na ionty, které nesou + 2 náboj., Symboly jako Mn(VII) jsoupoužívá se k popisu sloučenin, ve kterých je mangan ve stavu +7oxidace.
mn (VII) není jediným příkladem oxidačního stavu silného pro rozklad vody. Jakmile je Mn2 + oxidovánna Mn (IV) reaguje s vodou za vzniku MnO2. Asimilární jev lze vidět v chemii jak vanadia chrómu. Vanad existuje ve vodných roztocích jako v2 + ion. Jakmile je však oxidován do oxidačního stavu +4 nebo +5, působí vodou za vzniku iontu VO2+nebo VO2+. Iont Cr3+ lze nalézt ve vodném roztoku.,Jakmile je však tento iont oxidován na Cr (VI), reaguje s vodou na ionty CrO42 – a Cr2O72 -.