D 遷移要素と呼ばれるブロック要素

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。

D ブロック/トランジション要素

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。 d ブロック要素は、s ブロック要素と p ブロック要素の間の周期表にあります。これらは s ブロック要素と p ブロック要素の間で遷移動作を示すため、これらの d ブロック要素は遷移要素として知られています。

それらの特性は、通常はイオン性化合物である s ブロックの反応性の高い金属元素と、ほとんどが共有結合である p ブロックの元素の中間です。

d-block/transition 要素のいくつかのプロパティ

遷移要素とは?

遷移元素は、部分的に満たされた d 軌道を持つ少なくとも 1 つの安定した陽イオンを持つ化学元素です。多くの遷移元素は不完全な d 軌道を持つ原子を持ち、それらの多くは d 軌道の不対電子で陽イオンを形成します。

例:

チタン (Ti) =[Ar]3d24s2 =Ti+2 =[Ar]3d24s0

バナジウム (V) =[Ar]3d34s2 =V+3 =[Ar]3d24s0

一部の d ブロック要素は遷移要素とは見なされません。これは、それらが不完全な d 軌道を持つカチオンを形成しないという事実によるものです。通常の原子は時々不対の d 電子を持つことができますが、それが生成する唯一の安定した陽イオンは不完全な d 軌道充填を持たない可能性があります。

すべての遷移元素は、周期表の d ブロックにあります。室温では、遷移元素は固体の金属です。それらの大部分は、さまざまな酸化状態のカチオンを形成します。遷移金属を組み込むことによって形成される化合物は、非常にカラフルです.

これらの遷移金属は、本質的に触媒的です。その結果、それらは化学反応の触媒として機能します。多数の不対電子があるため、ほとんどすべての遷移元素は常磁性または強磁性のいずれかになります。

d-block 要素と遷移要素の関係と違い

以下に、d-block 要素と遷移要素の違いをいくつか示します:

D ブロック要素と遷移要素の関係:

結論

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。 d ブロック要素は、s ブロック要素と p ブロック要素の間の周期表にあります。一部の d ブロック要素は、不完全な d 軌道を持つカチオンを形成しないため、遷移要素とは見なされません。 d ブロック要素と遷移要素はよく混同されますが、両者には違いがあります。 D ブロック要素は、すべての遷移要素に使用されます。ただし、すべての d ブロック要素が遷移的であるとは限りません。これは、遷移金属になるためには、すべての d ブロック元素が不完全な d 軌道充填を持つ少なくとも 1 つの安定した陽イオンを形成する必要があるためです。

前述の構造 (I) および (II) には、結合長が 1.54 A の 3 つの C-C 単結合と、結合長が 1.34 A の 3 つの C=C 二重結合が見られます。しかし、6 つの炭素および炭素結合はすべて同一であることが発見され、1.39 A の中間の C-C および C+C 結合が発見されました。臭化ビニル中のハロゲンの反応性が低いことは、共鳴現象によってさらに説明できます。

共鳴エネルギーは、実際の分子とより安定した正準形との差です。

共鳴効果の応用

共鳴理論の有用性と価値の高さは、単純で素朴な構造表現を維持していることにある。

• カルボカチオンの安定性

正電荷を二重結合と共役させるカルボカチオンは、より安定する傾向があります。アリルカルボカチオンは、共鳴構造のため、同等のアルキルカチオンよりも安定しています。共役二重結合の負の電子が非局在化すると共鳴構造が形成され、安定性が向上します。共振構造が優れていれば、安定性は優れています。

• 安定のカルバニオン

二重結合または芳香環の利用可能性は、共鳴のために負に帯電した原子の周りの陰イオンの安定性を高めます.

注意点：共鳴構造が大きいほど安定します。

共鳴により、ベンジルカルバニオンの負電荷は追加の炭素原子に分散し、エチルカルバニオンよりも安定します。

• フリーラジカルの安定性

システム全体の不対電子の脱分極により、単純なアルキルラジカルは、フリーラジカルの安定性の低いアリル型およびベンジル型です。

メソメリック効果 vs 共鳴効果

• 共鳴効果は、分子の実際の構造に対して 2 つ以上の構造を記述することができるプロセスとして定義できますが、分子のすべての特性を完全に説明するものはありません。化学分子の置換基または官能基は、文字 M で示されるメソメリック効果を引き起こします。
• システム内の電子の非局在化は共鳴として知られていますが、メソメリック効果は共鳴効果として知られています。これは、化合物の置換基または官能基に対して信頼できる長期的な影響です。
• +R (電子放出) グループは +M 効果と同じですが、-R (電子吸引) グループは -M 効果と同じです。

共鳴の原理

• 最も基本的な共鳴は、最も少ない電荷で生成される共鳴です。
• 完全なオクテットの共鳴は、部分的なオクテットの共鳴よりも実質的です。最も本質的な形態は、正電荷が最小の電気陰性原子に作用する形態です。
• 最大の共有結合を持つ共鳴構造が最も重要です。

共鳴効果と誘導効果

• あるリンクの分極が別のリンクによって引き起こされると、誘導効果が発生します。一方、共鳴効果は、分子に対して 2 つ以上の構造を記述できる場合に発生しますが、分子のすべての特性を単独で記述できるものはありません。
• 結合内の 2 つの原子間の電気陰性度の違いは誘導効果に直接影響しますが、共鳴構造の数は安定性に影響します。

共鳴の発生

• 他のパイ結合と共役するパイ結合
• 負電荷と共役するパイ結合
• 正電荷が結合したパイ結合
• 孤立電子対と共役した負電荷、または孤立電子対と共役した正電荷
• 孤立電子対またはフリーラジカルと共役するパイ結合

結論

化学では、共鳴は分子内の電気現象であり、パイ結合または非結合電子の位置が変化します (シグマ結合とも呼ばれます)。ただし、この手順では、原子の位置は、パイ電子の位置または非結合電子の位置を変更することによって変更されます。

共鳴は有機化合物の特性です。有機化学では、単一のルイス構造が結合を発現していない場合に、特定の化合物内で電子が非局在化することを共鳴と呼びます。イオンまたは分子内の非局在電子を描写するために、共鳴として知られるいくつかの構造を使用できます。