遷移金属の特性と特性
遷移金属は、グループ2と13の間の周期表のDブロックにある要素のグループです。これらは、次のような一意の特性と特性によって特徴付けられます。
1。電子構成:
* 部分的に満たされたD軌道: それらは、D-Orbitalの電子を持ち、それらの多くの特性の原因となっています。この部分的な充填により、可変酸化状態が可能になります。
* 可変酸化状態: 遷移金属は複数の酸化状態を示す可能性があり、さまざまな化学的挙動につながります。
* 色付き化合物の形成: D-電子は光を吸収して放出することができ、明るい色の化合物が形成されます。
2。物理的特性:
* 高融点と沸点: 非局在Dエレクトロンから生じる強力な金属結合のため。
* 熱と電気の良好な導体: 金属構造に自由電子が存在するため。
* 高密度: それらのしっかりと詰め込まれた原子構造のため。
* 順応性と延性: 原子が互いにスライドする能力のために、壊れることなく、形を形作り、ワイヤーに引き込むことができます。
* 磁気特性: 一部の遷移金属は、対応のないD電子の整列により、強磁性(鉄、ニッケル、コバルトなど)を示します。
3。化学的特性:
* 複合イオンの形成: 遷移金属は、リガンド(電子ペアを寄付する分子またはイオン)を使用して複合イオンを形成します。この特性は、電子を受け入れ、座標結合を形成する能力に関連しています。
* 触媒活性: 多くの遷移金属は、酸化状態を簡単に変化させ、代替反応経路を提供する能力により、優れた触媒です。
* 合金の形成: それらは他の金属と容易に合金を形成し、さまざまな用途の特性を強化します。
* 反応性: それらは、非常に反応性(カリウムなど)から比較的非相性(たとえば、金)まで、幅広い反応性を示しています。
4。グループの特定の特性:
* グループ3-12: これらの要素は、さまざまな反応性、酸化状態、磁気特性を含む幅広い特性を示します。
* グループ3(Scandium、Yttrium、Lanthanum): これらの元素は反応性であり、+3の酸化状態を持つ化合物を形成します。
* グループ4(チタン、ジルコニウム、ハフニウム): これらの金属は強くて軽量であるため、航空宇宙アプリケーションに最適です。
* グループ5(バナジウム、ニオビウム、タンタルム): それらは、強度と腐食抵抗を改善するために鋼の合金で使用されます。
* グループ6(クロム、モリブデン、タングステン): クロムは耐食性で知られており、メッキに使用されます。モリブデンとタングステンは、高温用途で使用されます。
* グループ7(マンガン、テクネチウム、レニウム): マンガンは鋼の重要な成分であり、バッテリーで使用されています。
* グループ8(鉄、ルテニウム、オスミウム): 鉄は鋼の重要な成分であり、さまざまな用途で使用されています。
* グループ9(コバルト、ロジウム、イリジウム): コバルトは磁石と顔料で使用されます。ロジウムとイリジウムは、さまざまな産業プロセスの触媒として使用されています。
* グループ10(ニッケル、パラジウム、プラチナ): ニッケルは、合金、バッテリー、触媒で使用されます。パラジウムとプラチナは、宝石、電子機器、触媒で使用される非常に貴重な金属です。
* グループ11(銅、銀、金): これらの金属は、電気的導電率と延性で知られています。
* グループ12(亜鉛、カドミウム、水銀): これらの要素は比較的非アクティブであり、バッテリー、合金、コーティングに適用されます。
概要:
遷移金属は、魅力的な特性と特性を持つ多様な要素のグループです。それらの部分的に満たされたD軌道は、さまざまな酸化状態、カラフルな化合物、触媒活性、および複合イオン形成をもたらします。それらの物理的特性により、建設から電子機器まで、さまざまなアプリケーションに最適です。各グループと個々の要素の特定の特性は、化学と技術における独自の役割に貢献しています。