1。電子構成:
* d-電子の可変数: Dブロック要素には、1〜10の範囲の外側のシェルにさまざまな数のD電子があります。これらの電子は化学結合に関与し、複数の酸化状態につながります。
* dおよびs軌道の比較的近いエネルギーレベル: D軌道とS軌道のエネルギー差は比較的小さく、両方から電子が結合に関与することができ、異なる酸化状態をもたらします。
2。遷移金属:
* カチオンの形成: Dブロック要素は、陽イオンを形成するために電子を容易に失います。失われた電子の数は、酸化状態を決定します。
* イオンの安定性: さまざまな酸化状態の安定性は、結晶磁場安定化エネルギー、イオン半径、元素の電気陰性度などの要因に影響されます。
3。酸化状態に影響する要因:
* リガンド: 金属イオンに付着したリガンドの性質は、酸化状態に影響を与える可能性があります。一部のリガンドはより高い酸化状態を促進しますが、他のリガンドはより低い状態を好みます。
* 反応条件: 温度、圧力、酸化または還元剤の存在などの反応条件も、酸化状態に影響を与える可能性があります。
例:
* マンガン: マンガンは、+2〜 +7の範囲の酸化状態を示すことができます。
* 鉄: 鉄は一般に+2(鉄)および+3(鉄)酸化状態に存在しますが、他の酸化状態も持つことができます。
* クロム: クロムには、 +2〜 +6の範囲の酸化状態があります。
例外:
* Scandium(SC)および亜鉛(Zn): これらの要素には、D軌道が完全に満たされているか空のいずれかが空いているため、安定した酸化状態(それぞれ+3と+2)のみがあります。
要約すると、d-電子の可変数、dおよびs軌道の密接なエネルギーレベル、およびリガンドと反応条件の影響は、dブロック要素で観察される幅広い酸化状態に寄与します。