遷移金属と元素群の性質

チュナート/ゲッティイメージズ

元素の最大のグループは遷移金属です。これらの要素の場所とそれらの共有プロパティを見てみましょう。

遷移金属とは何ですか?

元素のすべてのグループの中で、遷移金属は、含まれるべき元素の定義が異なるため、識別するのが最も混乱する可能性があります。によるとIUPACへ、遷移金属は、部分的に満たされた d 電子サブシェルを持つ任意の要素です。これは、周期表の 3 から 12 族を表しますが、f ブロック元素 (周期表の本体の下にあるランタニドとアクチニド) も遷移金属です。 d ブロック元素は遷移金属と呼ばれ、ランタニドとアクチニドは「内部遷移金属」と呼ばれます。

要素は「遷移」金属と呼ばれます。これは、英国の化学者であるチャールズ・ベリーが 1921 年にこの用語を使用して、8 個の電子の安定したグループを持つ内部電子層から 18 個の電子を持つグループへの遷移を指す元素の遷移系列を説明したためです。 18電子から32電子への遷移。

周期表上の遷移金属の位置

遷移要素は、グループ IB から VIIIB に位置しています。 周期表の .つまり、遷移金属は元素です。

• 21 (スカンジウム) から 29 (銅)
• 39（イットリウム）～47（銀）
• 57（ランタン）～79（ゴールド）
• 89 (アクチニウム) から 112 (コペルニシウム) - ランタニドとアクチニドを含む

別の見方をすれば、遷移金属には d ブロック元素が含まれており、多くの人は f ブロック元素を遷移金属の特別なサブセットと見なしています。アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマス、ニホニウム、フレロビウム、モスコビウム、リバモリウムは金属ですが、これらの「基本金属」には メタリック感が少ない 周期表の他の金属よりも遷移金属とは見なされない傾向があります。

遷移金属特性の概要

の性質を持っているので、 金属 、遷移要素も知られています 遷移金属として .これらの元素は非常に硬く、融点と沸点が高くなります。周期表を左から右に移動すると、5 d 軌道はより満たされます。の d 電子はゆるく結合されており、遷移元素の高い導電性と可鍛性に貢献しています。遷移元素は低いイオン化エネルギーを持っています。それらは、広範囲の酸化状態または正に帯電した形態を示します。正の酸化状態により、遷移元素は多くの異なるイオン性および部分イオン性化合物を形成できます。複合体の形成は、 d 軌道が 2 つのエネルギー準位に分かれるため、複合体の多くが特定の周波数の光を吸収できるようになります。したがって、複合体は、特徴的な着色溶液および化合物を形成します。錯体形成反応は、一部の化合物の比較的低い溶解度を高めることがあります。

遷移金属の特性の概要

• 低イオン化エネルギー
• 正の酸化状態
• それらの間に低いエネルギーギャップがあるため、複数の酸化状態
• とても厳しい
• 金属光沢を出す
• 高融点
• 高沸点
• 高導電性
• 高熱伝導率
• 可鍛性
• d-d 電子遷移による有色化合物の形成
• 五 d 軌道はより満たされます。 周期表の左から右へ
• 通常、不対 d 電子のために常磁性化合物を形成します。
• 通常、高い触媒活性を示す