Element tranziție conform clasificării periodice a elementelor 44 există un element care formează un subgrup A. In fiecare dintre aceste subgrupuri (sau familii) pe carcasa exterioară (valență) electroni din numărul de electroni este egal cu numărul de grup. În tranziția de la un element la subgrupul adiacent elementului subgrupului de-a lungul perioadei de la stânga la dreapta, numărul de electroni de valență este crescută cu 1. Prin urmare, există o schimbare periodică a proprietăților metalului în familiile cu un număr redus de nemetalic în familiile cu număr mare. În același timp, există mai mult de 60 de elemente care nu respectă principiile de construire a structurii electronice de mai sus. Toate aceste elemente sunt metalele în proprietățile lor chimice (unele foarte active), similare cu metalele din subgrupul IIA. În această clasă există metale care formează aliaje (Fe, Mn, Mo, Cu, Zn, Pt, Au etc.) sau sunt metale prețioase cu proprietăți structurale importante. Aceste elemente, spre deosebire de elementele subgrupurilor A, în care stratul exterior este umplut cu electroni, electronii intră în straturile interioare, iar elementele sunt numite "tranzitorii".
Cu câteva excepții, în ansamblu, structura electronică a elementelor de tranziție se caracterizează prin prezența a doi electroni pe carcasa electronică exterioară, adică la nivelul ns, și plasarea următoarelor electroni pe carcasa interioară, adică. la nivelul (n 1) sau (n 2). Deoarece multe proprietăți fizice și chimice sunt determinate de tipul de electroni exterioare și energie în raport cu miezul, iar structura cochilii de electroni exterioare sunt identice pentru toate elementele de tranziție și există multe similitudini în proprietățile lor chimice și fizice. Adăugarea fiecărui metanol ulterior (în seria de mese periodică) a unui proton către nucleu și un electron la coajă interioară nu crește raza, ci o reduce într-o oarecare măsură. Această reducere sau compresie, nu este comparabilă în mărime la comprimarea într-un rând orizontal de elemente netranziționale din tabelul periodic (de exemplu, Li la F), dar are aceeași natură.
Elementele tranziționale pot fi împărțite în două grupe separate de serie, în funcție de faptul dacă electronii ulteriori sunt localizați pe primul (n 1) sau al doilea (n 2) nivel din stratul exterior. În consecință, elementele din primul caz se referă la serii de tranziție scurte (1 și 2) și serii normale (seriile d) ale seriilor de tranziție lungi (a treia și a patra), iar în al doilea rând la serii interne (f- serii) de serie lungă de tranziție (a se vedea tabelul 9).
Nu este întotdeauna posibilă prezicerea sau calcularea cu precizie a configurației electronice a elementelor cu numere atomice mari, prin urmare anumite denumiri nu pot fi considerate finale. Dintre chimiști, nu există un acord complet privind desemnarea elementelor din subgrupurile IB și IIB ca subgrupuri de elemente de tranziție. În special, acest lucru se aplică la metalele Cu, Ag, Au (IB) și Zn, Cd, Hg (IIB). În fiecare dintre aceste subgrupe elementele conțin o coajă internă completă de 18 electroni. Prin urmare, dacă definiția elementului de tranziție prevede localizarea următorului electron în carcasa interioară, metalele din subgrupurile IB și IIB nu sunt nici elemente tranziționale, nici elemente intransitive. Dar, deoarece au multe proprietăți comune cu proprietățile elementelor de tranziție, ele sunt menționate în această secțiune ca elemente de tranziție.
Proprietăți comune. În primul rând, considerăm mai detaliate proprietățile comune, apoi proprietățile subgrupurilor și elementele individuale. Proprietățile fizice și generale sunt prezentate în tabel.
Configurarea electronică. Cu unele excepții, toate elementele de tranziție au doi electroni la nivelul energiei externe sau mai mari și unul sau mai mulți electroni la cel mai jos (n 1) sau (n 2). Atunci când se deplasează dintr-un element la altul într-o serie de elemente, nucleul crește cu 1 proton, crescând încărcarea și, prin urmare, numărul de electroni crește de asemenea cu 1. Acest electron suplimentar este localizat la nivelul (n1) sau (n2) pe carcasa interioară, ceea ce duce la o anumită scădere a razei atomului sau la o comprimare cu o creștere a numărului atomic. Pe baza acestui efect, pot fi explicate multe modificări periodice ale proprietăților.
Educație în comunicare. Structura electronică descrisă permite tuturor acestor elemente să formeze o legătură chimică în compuși care implică 3 electroni; multe elemente de tranziție formează o legătură cu ajutorul a doi electroni externi și toate aceste elemente pot (deși nu întotdeauna) să furnizeze numărul de electroni egal cu numărul grupului în care este localizat acest element. Posibilitatea participării la legarea unui număr diferit de electroni se numește polivalență. De exemplu, în mangan, un element din subgrupul VIIB, gradul de oxidare variază de la II (MnCl2) la VII (KMnO4). Cei mai mulți electroni participă la formarea unei legături chimice, cu atât mai covalent devine legătura.
Colorarea ionilor. Deoarece trecerea de la un element la altul de-a lungul șirului de elemente de tranziție în tabelul periodic al electronilor ulterioare intra carcasa interioară și, prin urmare, puțină energie diferite unul de altul, este suficient pentru cantitatea mică de energie țopăit electron la o stare de energie mai mare. Atomii și ionii care au astfel de electroni mobili sunt, de obicei, bine colorați, deoarece energiile luminoase sunt suficiente pentru hoppingul de electroni. Prin urmare, mulți ioni ai elementelor de tranziție sunt colorați și formează compuși colorați.
Proprietăți fizice. Un număr mic de electroni la nivelul exterioară explică conductivitatea electrică și termică ridicată a metalelor de tranziție. Aceiași electroni pot participa, de asemenea, la formarea legăturilor dintre atomii unui element. Natura acestei legături nu este întotdeauna clară, dar se corelează cu punctele ridicate de topire și de fierbere. Nu există o tendință strictă în cadrul familiei de metale tranziționale, dar atomul celui de-al treilea membru al subgrupului B nu ar trebui să fie mai mare decât atomul metalului de deasupra lui. De exemplu, raza atomică a Zr este de 1,57. iar al treilea termen al subgrupului IVB Hf, care este sub Zr, are de asemenea r = 1,57.
Proprietăți magnetice. Regula generală de construcție a cochilii de electroni de atomi constă în faptul că electronii umple orbitalii neocupați electroni nepereche inainte de a se începe a doua orbitalii de electroni pentru a forma o pereche de electroni cu aceeași energie. Pentru toate elementele de tranziție (cu excepția metalelor libere din subgrupurile IB și IIB), nivelul intern (n 1 sau n 2) va avea astfel de electroni neparticipați. Datorită acestor electroni, atomul sau ionul sunt "atrași" de câmpul electromagnetic, adică are paramagnetism. Un atom sau ion care are electroni perechi este "împins" de un câmp electromagnetic, și o astfel de proprietate se numește diamagnetism. Pentru unele metale tranziționale, de exemplu, în Fe din subgrupul VIIIB, paramagnetismul este foarte puternic pronunțat și se numește de obicei ferromagnetism.
Formarea ionilor complexi. Raza mică a elementului de tranziție și prezența orbitalilor liberi pentru plasarea electronilor sunt condiții favorabile pentru interacțiunea acestor elemente cu un număr mare de molecule și ioni capabili de donatori de electroni. Compușii sau ionii formați de acest mecanism se numesc coordonare sau complexe. O dezbatere mai detaliată a elementelor de tranziție este dată pentru fiecare subgrup. Procedura de revizuire a acestora pe baza regulii generale de clasificare a elementelor, deoarece subgrupe IIIB, și subgrupe IB și IIB sunt luate în considerare la sfârșitul ultimului termen de 1, rândurile 2 și 3 ale metalelor de tranziție. Ultima serie interioară a celei de-a patra serii de metale tranziționale a elementelor actinide sau transuranice este considerată separat.
Ajutor pentru motoarele de căutare
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: