d ブロック元素の重要な化合物

d ブロック要素は、最低エネルギー状態または最も安定した酸化状態にある不完全に満たされた d サブシェルを持つ要素です。

遷移要素とも呼ばれます。

(n-1) d サブシェルは、部分的に満たされたサブシェルに含まれます。

最も遠い殻では、すべての d ブロック元素がほぼ同じ数の電子を持っています。

その結果、類似した化学的性質を持っています。

合金形成、高融点、密度、原子およびイオン半径、および典型的な金属特性は、d ブロック要素の物理的特性の中にあります。 (n-1) (d0-10) n(s1-2) は、d ブロック要素の電子配置を表します。 d- ブロック要素は、半分満たされた軌道または完全に満たされた軌道のいずれかで安定することができます。

遷移金属とも呼ばれる d ブロックは、s ブロックと p ブロックの間にあります。これらの要素の最後の電子が最後の d サブシェルに入るため、これらの要素には d ブロック要素という名前が付けられています。それらは、s ブロックの反応性の高いイオン金属から p ブロックの非共有金属への変化を示すため、遷移元素と呼ばれます。

d ブロック要素の外部電子構成は変更されません。

いずれにせよ、電子は、d サブシェルがその最大限界に達するまで、最後から 2 番目のシェルに追加されます。

d ブロック要素のいくつかのプロパティ

• 反応性:d ブロックの左上隅から右下隅に移動するにつれて、電気陰性度が全体的に増加し、密度と電気および熱伝導率が増加し、水和の金属カチオン エンタルピーが減少します。
• 反応物の活性化エネルギーが減少すると、反応速度が増加します。この減少は、反応経路を変更する可能性が最も高い触媒によって引き起こされます。
• シリーズの最初と最後のメンバーを除いて、すべての遷移元素はさまざまな酸化状態を示します。
• 遷移元素のグループの最初の遷移系列元素から、原子とイオンのサイズが大きくなります。新しいシェルが追加されるたびに、原子およびイオンのサイズが上から下に増加します。
• 固体または液体の状態では、d ブロック金属化合物の大半は着色されています。

D ブロック元素の重要な化合物

以下は、いくつかの重要な d ブロック元素化合物です:

• 硫酸第一鉄 FeSO4.7H2O (Green vitriol) :自然界ではコッペラスとして発見され、ハラ カシスとしても知られています。無水および水和 FeSO4 の色は緑と白の両方です。エプソム塩、MgSO4.7H2O、および ZnSO4.7H2O と同形です。

硫酸第一鉄と遊離のH2SO4を含むキップの廃棄物からの希薄H2SO4に廃Feを溶解することにより、後者はスクラップ鉄で中和され、FeSO4と水素になります。

黄鉄鉱に対する空気と水の影響の結果として。廃鉄は、溶液から H2SO4 を除去し、Fe2(SO4)3 を FeSO4 に還元するために使用されます。

FeSO4.7H2O の性質 :

• • FeSO4 の薄緑色の結晶が空気にさらされると、酸化により水分が失われ、茶色に変わります。
  • 300°C に加熱すると無水 FeSO4 が生成され、さらに加熱すると Fe2O3 と SO2 が生成されます。
  • 酸化した過マンガン酸カリウムを変色させ、酸性の重クロム酸緑色に変えます (還元性)。
• 酸化第二鉄、Fe2O3 :
  • ヘマタイトとして自然界に存在します。
  • Fe2O3 は水に溶けず、空気や水の影響を受けない赤い粉末です。
  • 両性特性があり、酸やアルカリと反応します。
  • H2、C、および CO が鉄に還元されます
  • ボッシュ プロセスでは、CO を CO2 に酸化する触媒として機能します。
• 塩化第二鉄、FeCl3 :
  • 鉄、Fe(OH)3、または酸化第二鉄を希塩酸に溶解することにより、水和塩化第二鉄 (FeCl3.6H2O) を作ることができます。
  • Fe が乾燥 Cl2 と反応すると、無水 FeCl3 が生成されます。
  • 無水塩は潮解性があり、水によく溶ける黄色の化合物です。
  • 加熱すると、FeCl2 と Cl2 が生成されます。加水分解により、その水溶液は酸性です。
• 硫酸銅(II)五水和物または青ビトリオール、CuSO4.5H2O
  • 5 つの結晶化水分子が含まれており、これらはすべて加熱によって除去され、無色の CuSO4 を生成します。
  • 高温に加熱すると、酸化第二銅が生成されます。可溶性ヨウ化物が分解されると、ヨウ素が形成されます。
  • これは、銅の電気めっき、電鋳、精錬に使用される電解液です。
  • 貯水池やプールで雑草を寄せ付けないように使用されています。
  • ボルドー混合物として知られる殺菌剤で、CuSO4 と消石灰 Ca(OH)2 を組み合わせたものです。
  • 無水 CuSO4 は、アルコール、エーテルなどの有機液体の水分を追跡するために使用されます。
• 二クロム酸カリウム (K2Cr2O7) :
  • 重クロム酸ナトリウムとカリウムは強力な酸化剤 (III) であるため、酸性化した K2Cr2O7 はヨウ化物をヨウ素に、硫化物を硫黄に、スズ (II) 塩をスズ (IV) に、鉄 (II) 塩を鉄 (IV) に酸化します。
  • 容量分析を使用した Fe2+ と I- の推定
  • 皮革産業におけるクロムなめし
  • 写真とゼラチン膜の硬化
• 硝酸銀、AgNO3 :
  • 硝酸銀は、銀を希硝酸と反応させた後、溶液を蒸発させて結晶化させることによって作られます。

3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO ↑ + 2H2O

• • AgNO3 は、写真用のハロゲン化銀の作成に使用できます。
  • インクと染毛剤の製造
  • 定性調査と定量調査の両方において

結論

d ブロック要素は、最低エネルギー状態または最も安定した酸化状態にある不完全に満たされた d サブシェルを持つ要素です。それらは遷移要素としても知られています。最も遠い殻では、すべての d ブロック元素がほぼ同じ数の電子を持っています。

その結果、類似した化学的性質を持っています。

合金形成、高融点、密度、原子およびイオン半径、および典型的な金属特性は、d ブロック要素の物理的特性の中にあります。この記事では、FeSO4.7H2O、Fe2O3、AgNO3 などの d ブロック元素の重要な化合物と、それらの調製、特性、用途について説明しました。