Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.13: Елементи переходу

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19365

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Фондова модель: Булл-дозер; Модель гонки: Dana60Cummins; Джерело: Фондова модель: Вікісховище Wikimedia, Ford Focus ZX5 (відкривається в новому вікні) [commons.wikimedia.org]; Модель гонки: Вікісховище Wikimedia, Ford Focus Ecoboost гоночний автомобіль (відкривається в новому вікні) [commons.wikimedia.org]; Ліцензія: Громадське надбання)

    Які подібності та відмінності між цими двома автомобілями?

    Зовні дві машини внизу виглядають однаково (за винятком кричущої роботи фарби на гоночній моделі). Вони є тією ж моделлю автомобіля, але одна є стоковим виданням для регулярної їзди, а інша побудована для швидкісних гонок. Ми дійсно не можемо сказати багато з зовнішнього погляду. Щоб побачити відмінності, нам потрібно зайти під капот, розвести двигуни і подивитися на системи гальмування і підвіски, щоб побачити, чим відрізняються дві машини.

    Багато електронних конфігурацій елементів прості і зрозумілі. Ми можемо подивитися на зовнішню оболонку і легко зрозуміти, як цей набір елементів буде реагувати з точки зору посилення або втрати електронів. Однак існують набори елементів, які більш складні в своїй поведінці. Однією з таких груп є перехідні елементи.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\) (Кредит: Користувач: Цефей/Вікісховище, змінено Фондом CK-12; Джерело: Вікісховище Wikimedia, Періодична таблиця (відкривається у новому вікні) [commons.wikimedia.org]; Ліцензія: Громадське надбання)

    Елементи переходу

    Елементи переходу - це елементи, які знаходяться в групах 3-12 (старі групи IIA-IIB) на таблиці Менделєєва (блок лососевого кольору посередині таблиці). Термін позначає той факт, що\(d\) підрівень, який знаходиться в процесі заповнення, знаходиться в більш низькому принциповому енергетичному рівні, ніж заповнений перед ним \(s\)підрівень. Наприклад, електронна конфігурація скандію, першого перехідного елемента, є\(\left[ \ce{Ar} \right] \: 3d^1 \: 4s^2\). Пам'ятайте, що конфігурація змінюється від порядку заповнення -\(4s\) заповнює перед\(3d\) початком. Оскільки всі вони метали, перехідні елементи часто називають перехідними металами. Як група, вони проявляють типові металеві властивості і менш реактивні, ніж метали в групах 1 і 2. Деякі з більш звичних настільки нереактивні, що їх можна знайти в природі в їх вільному, або некомбінованому стані. До них відносяться платина, золото, срібло. Завдяки такому унікальному порядку заповнення елементи переходу часто називають елементами "\(d\)-block».

    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Шматок срібла. (Кредит: надано Геологічною службою США; Джерело: Вікісховище Вікімедіа, Срібло (відкривається у новому вікні) [commons.wikimedia.org]; Ліцензія: Громадське надбання)

    Сполуки багатьох перехідних елементів відрізняються тим, що вони широко і яскраво забарвлені. Коли видиме світло проходить через з'єднання перехідного металу, розчинене у воді,\(d\) -орбіталі поглинають світло різних енергій. Видиме світло заданого енергетичного рівня, який не поглинається, виробляє чітко забарвлений розчин.

    Малюнок\(\PageIndex{4}\): З'єднання перехідних металів, розчинених у воді, демонструють найрізноманітніші яскраві кольори. Зліва направо показані розчини нітрату кобальту (II), дихромата калію, хромату калію, хлориду нікелю (II), сульфату міді (II) і перманганату калію. (Кредит: Бен Міллс (Вікімедіа: Benjah-bmm27); Джерело: Вікісховище Вікімедіа, Кольорові перехідні металеві рішення (відкривається в новому вікні) [commons.wikimedia.org]; Ліцензія: Громадське надбання)

    Резюме

    • Елементи переходу знайдені в групах IIA-IIB (нові групи 3-12).
    • Ці елементи характеризуються наявністю незаповнених\(d\) підрівнів.
    • Загалом, наступний більш високий\(s\) підрівень вже заповнений або має відсутній один електрон.
    • Багато сполуки перехідних елементів яскраво забарвлені завдяки\(d\) електронним переходам внутрішнього рівня.

    Рецензія

    1. Перерахуйте п'ять різних елементів переходу, давши їх ім'я, хімічний символ та атомний номер.
    2. Чим унікальні перехідні елементи з точки зору електронних конфігурацій?
    3. Чому ці елементи часто називають елементами «\(d\)-block»?
    4. Чому багато сполуки перехідних елементів мають яскраві кольори?