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遷移金属の一般的な特性は何ですか?

遷移金属は、さまざまなアプリケーションで非常に役立つ幅広い特性を備えた魅力的な要素のグループです。これらの一般的な特性の内訳は次のとおりです。

1。電子構成:

- これらは、Sブロック要素とPブロック要素の間の周期表の3〜12群に位置しています。

- それらの決定的な特徴は、原子に部分的に満たされたd軌道が存在することです。電子構成は、前のグループの充填されたD軌道と次のグループの充填されたd軌道の間の「遷移」として、彼らの名前を取得する場所です。

- それらは、さまざまな数の原子価電子を持っています。これは結合に関与する可能性があります。これにより、複数の酸化状態を形成し、多様な化学的挙動に貢献できます。

2。物理的特性:

- 高融点と沸点: 強い金属結合により、遷移金属は一般に硬く密なものであり、融点と沸点が高くなります。

- 熱と電気の良好な導体: それらのD電子は、その優れた導電率に寄与します。

- 光沢のある外観: ほとんどの遷移金属には、光沢のある金属光沢があります。

- 柔軟性と延性: 多くは順応性があり(薄いシートにハンマーできます)、延性(ワイヤに引き込むことができます)。

3。化学的特性:

- 可変酸化状態: 前述のように、それらは複数の酸化状態に存在する可能性があり、その結果、幅広い化合物化合物が生成されます。

- 色付き化合物の形: 多くの遷移金属化合物は、電子が光を吸収して放出するときに発生するD-D遷移のために色付けされています。これが、宝石やその他の素材にさまざまな色を見る理由です。

- 触媒活性: 多くの場合、それらは酸化状態を容易に変化させ、化学反応を促進する能力のために優れた触媒です。

- 複雑なイオンを形成: 共有結合をリガンド(電子ペアドナー)と調整する能力は、複雑なイオンの形成につながります。

- 常磁性: 多くの遷移金属は常磁性症を示します。つまり、それらは、d軌道の無気力な電子のために磁場に弱く惹かれています。鉄、コバルト、ニッケルなどの一部は強磁性があります。つまり、磁場が除去された後でも磁化を保持しています。

4。アプリケーション:

- 金属と合金: 建設、機械、電子機器などで使用されます。

- 触媒: ガソリン、プラスチック、医薬品の生産など、さまざまな産業プロセスで使用されます。

- 顔料と染料: 塗料、インク、テキスタイルで使用されます。

- gemstones: 多くの遷移金属は、宝石の鮮やかな色に責任があります。

- 生体分子: 鉄や銅などの遷移金属は、生物系で重要な役割を果たします。

例:

- 鉄(fe): 鋼やその他の合金、および酸素輸送用の血液で使用されます。

- 銅(Cu): 電気配線、配管、コインで使用されます。

- ニッケル(NI): バッテリー、コイン、合金で使用されます。

- ゴールド(au): ジュエリー、電子機器、歯科で使用されます。

- チタン(TI): 航空宇宙アプリケーションと医療インプラントで使用されます。

これらの一般的なプロパティには例外があることを覚えておくことが重要です。一部の遷移金属は、他の金属よりも反応性が低いか、色や融点が異なる場合があります。各遷移金属の特定の特性は、その電子構成およびその他の要因の影響を受けます。

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