Metale de tranziție

TransitionMetals

Poziția ofTransition Metale în Tabelul Periodic

elementele din tabelul periodic sunt adesea împărțite în fourcategories: (1) principalele elemente de grup, (2) metale de tranziție, (3)lantanide, și (4) actinide. Principalul grup elementsinclude active metale în cele două coloane de pe extreme leftof tabelul periodic și metale, semimetale și nonmetalsin cele șase coloane din dreapta. Metalele de tranzițiesunt elementele metalice care servesc drept punte sau tranziție între cele două părți ale mesei., De lantanide și actinide la partea de jos a tabelului sunt sometimesknown interior metale de tranziție, deoarece acestea haveatomic numere care se încadrează între prima și a doua elemente în ultimele două rânduri ale metalelor de tranziție.

Metale de Tranziție vs Principale-Elemente de Grup

Există unele controverse cu privire la clasificarea theelements pe limita dintre grupa principală andtransition-elemente metalice de pe partea dreaptă a tabelului. Elementele în cauză sunt zinc (Zn), cadmiu(Cd) și mercur (Hg).,

dezacord cu privire la faptul dacă aceste elemente ar trebui să beclassified ca principale elemente de grup sau de metale de tranziție sugereazăcă diferențele dintre aceste categorii nu sunt clare.Metalele de tranziție sunt ca metalele din grupa principală în multe feluri: ele arată ca metalele, sunt maleabile și ductile, conduccăldură și electricitate și formează ioni pozitivi., Faptul că cei mai buni doi conductori ai electricității sunt un metal de tranziție (cupru) și un metal din grupul principal (aluminiu) arată măsura în care proprietățile fizice ale metalelor din grupul principal și ale metalelor de tranziție se suprapun.există, de asemenea, diferențe între aceste metale. Thetransition metale sunt mult mai electronegativ decât principalul groupmetals, de exemplu, și, prin urmare, sunt mult mai probabil să formcovalent compuși.o altă diferență între metalele grupului principal șimetalele de tranziție pot fi văzute în formulele compușiloracestea se formează., Principalul grup metalele au tendința de a forma săruri (cum ar asNaCl, Mg3N2, și CaS), în care sunt suficient de ioni negativi pentru a echilibra taxa pe positiveions. La metalele tranziționale formează compuși similari , dar ele sunt mult mai likelythan principalul grup metale pentru a forma complexe, cum ar fi FeCl4-,HgI42-, și Cd(OH)42-ioni, care au un exces de ioni negativi.

O a treia diferență între grupul principal și de tranziție-metalions este ușurința cu care formează compuși stabili withneutral molecule, cum ar fi apă sau amoniac., 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., Crom(III), clorură, de exemplu, este un compus violet, care se dizolvă inliquid amoniac pentru a forma un compus galben cu formula CrCl3 6 NH3, care pot fi izolate atunci când amoniac isallowed să se evapore.

CrCl3(s) + 6 NH3(l) CrCl3 6 NH3(s)

ElectronConfiguration de Tranziție-Ioni de Metal

relația dintre configurațiile electronice oftransition-elemente metalice și ioni este complex., exemplu: să luăm în considerare chimia cobaltului care formeazăcomplexe care conțin ioni Co2+ sau Co3+. configurația electronică a unui atom de cobalt neutru este scrisădupă cum urmează.

Co: 4s2 3d7

discuții relative energii atomice orbitalssuggests că 4s orbital are o energie mai mică decât 3dorbitals. Astfel, ne-am putea aștepta ca cobaltul să piardă electroni din orbitalii 3D cu energie mai mare, dar acest lucru nu este observat. Ionii Co2+ și Co3 + au următoarele configurații de electroni.,Co2+: 3D7 Co3+: 3d6

în general, electronii sunt îndepărtați din orbitalii valenței-coajă s înainte de a fi îndepărtați din orbitalii valenței d atunci când metalele de tranziție sunt ionizate.

Deoarece electronii de valență în tranziție-ioni de metale areconcentrated în orbitalii d, acești ioni sunt de multe ori describedas având dn configurații., Se spune că ionii Co3+și Fe2+, de exemplu, au o configurație D6.

Co3+: 3d6

Fe2+: 3d6

stările de oxidare ale metalelor de tranziție

majoritatea metalelor de tranziție formează mai mult de o stare de oxidare. cu toate acestea, unele stări de oxidare sunt mai frecvente decât altele.Cele mai frecvente stări de oxidare din prima serie demetalele de tranziție sunt prezentate în tabelul de mai jos. Eforturile de a explica modelul aparent din acest tabel nu reușesc în cele din urmă pentru o combinație de motive. Unele dintre aceste stări de oxidare sunt comunedeoarece sunt relativ stabile., Alții descriu compușicare nu sunt neapărat stabile, dar care reacționează lent. Încă altele sunt comune doar dintr-o perspectivă istorică. un punct despre stările de oxidare ale metalelor de tranzițiemerită o atenție deosebită: ionii metalici de tranziție cu încărcărimai mare de +3 nu pot exista în soluție apoasă. luați în considerare următoarea reacție în care manganul este oxidatde la +2 la starea de oxidare +7.,

atunci Când mangan atom este oxidat, devine moreelectronegative. În +7 starea de oxidare, acest atom iselectronegative suficient pentru a reacționa cu apă pentru a forma o covalentoxide, MnO4-.este util să existe o modalitate de a distinge întreîncărcarea pe un ion de tranziție-metal și starea de oxidare a metalului de tranziție. Prin convenție, simboluri precum Mn2+se referă la ioni care poartă o încărcătură +2., Simboluri precum Mn (VII) suntfolosit pentru a descrie compușii în care manganul este în starea de +7oxidare.

Mn(VII) nu este singurul exemplu de stare de oxidare puternicăsuficient pentru a descompune apa. De îndată ce Mn2+ este oxidatla Mn (IV), reacționează cu apa pentru a forma MnO2. Fenomenul similar poate fi văzut în chimia atât a vanadiuluiși a cromului. Vanadiul există în soluții apoase ca ionul V2+. Dar odată ce este oxidat la starea de oxidare +4 sau +5, acesta reacționează cu apa pentru a forma ionul VO2+ sau VO2+. Ionul Cr3+ poate fi găsit în soluție apoasă.,Dar, odată ce acest ion este oxidat la Cr(VI), reacționează cu apa toform de CrO42 – și Cr2O72-ioni.