ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
(переходные металлы; хим. элементы, расположенные в побочных подгруппах
больших периодов периодической системы; являются d- и f-элементами.
Назв. "переходные" связано с тем, что в периодах П.э. вклиниваются
между s-
и р-элементами. Всего известно 65 П.э., включая элемент 109
в 7-м периоде; 4-, 5- и 6-й периоды содержат по 10 d-элементов, 6-й период
включает также 14 f-элементов (лантаноиды); в незавершенном 7-м периоде
известно 7 d-элементов, начиная с Ac, и 14 f- элементов (актиноиды).
В отличие от s-
и p-элементов, у к-рых заполняются внеш. оболочки
(соотв. ns- и np-оболочки), у П.э. заполняются внутренние (п — 1) d-оболочки (d-элемен-ты) или (n — 2)f-оболочки
(f-элементы).
П.э., кроме Fe и Ti, мало
распространены в земной коре.
Все П.э. металлы. Mн. особенности,
характерные для d-элементов, наблюдаются также и для f-элементов,
к-рые более похожи на d-элементы, чем на s-
и р-элементы.
О св-вах f-элементов см. Актиноиды
, Редкоземельные элементы
. Св-ва
d-элементов в виде простых в-в весьма разнообразны; так, среди них имеется
наиб. легкоплавкий металл-Hg и наиб. тугоплавкий-W. Как правило, d-металлы
отличаются высокой энтальпией возгонки, значит, электрич. проводимостью, уникальными
магн. св-вами. Химия d-элементов во многом отличается от химии s-
и p-элементов, что связано с большим числом степеней окисления d-элементов
(напр., Ru проявляет все степени окисления от 0 до +8) и образованием координац.
соединений. В отличие от s-
и р-элементов, d-элементы имеют
много общих черт.
Для каждой декады d-элементов
наиб. устойчивы электронные конфигурации d0 (Sc, Y, La), d5
(Mn, Tc, Re) и d10 (Zn, Cd, Hg). По этой причине являются
стабильными, напр., Ti4 + (d0), Fe3+
(d5) и Zn2+ (d10); напротив,
Cr2+ и Mn3 + , имеющие конфигурацию d4,
нестабильны. Особенности d-элементов большой набор их валентных состояний
и, как правило, широкие пределы изменения окислит.-восстановит. и др. св-в.
По многообразию валентных состояний d-элементы отличаются от всех других,
в т. ч. и от f-элементов.
В каждой подгруппе св-ва
первых элементов (4-го периода) заметно отличаются от св-в остальных, в пределах
каждой подгруппы растет устойчивость высших степеней окисления (напр., наиб.
стабильные оксиды d-элементов VI rp. Cr2O3, MoO3,
WO3). Для нек-рых d-элементов характерно сходство не только
по вертикали, но и по горизонтали; так, Fe, Со и Ni более схожи между собой,
чем Fe. Ru и Os.
Большинство соед. d-элементов
координационные, в частности карбонилы, "сэндвичевые". Для d-элементов
характерно образование кластеров
, а также нестехиометрич. соед. (оксиды,
сульфиды и др.). Соед. d-элементов, как правило, окрашены. Окраска объясняется
расщеплением уровней энергии d-электронов в поле лигандов; это делает
возможным переход (при поглощении квантов света) d-электронов с низшего
уровня на высший. Доля ковалентной связи в соед. d-элементов больше,
чем в соед. s-металлов (но меньше, чем в соед. р-элементов), что
сказывается на св-вах соединений
П.э. они более легкоплавки, более летучи и более подвержены гидролизу, чем аналогичные
соед. s-эле-ментов.
Mн. d-элементы в
виде металлов имеют очень высокую каталитич. активность, особенно выделяются
в этом отношении Pt и Pd; велика каталитич. активность и мн. соединений
П.Э. С И. Дракин
|
