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周期表では、グループ "d"の元素(およびグループ "f"の元素)(たとえば、Ti、Fe、Cr、Ni、CuおよびMo)は遷移金属と呼ばれます。 「s」および「p」ブロックの要素、およびそれらの特性は、イオン性化合物をさらに形成する「s」ブロックの高反応性要素と、主に共有結合である「p」ブロックの要素との間の遷移を表します。
周期表でこれまでに知られている104の元素のうち、56は遷移元素です。それらの類似した電子構成のため、それらは物理的および化学的特性において非常に類似しています。そのプロパティの簡単な説明を以下に示します。
基本特性
それらは実際には、非常に硬くて強い金属であり、融点と沸点が高い。したがって、それらは熱と電気の優れた伝導体です。
それらは互いに、また他のグループの金属と容易に合金を形成することができます。
それらの多くは、鉱酸に溶解するのに十分な電気陽性ですが、それらのいくつかは、それらの低い電極電位のために単純な酸によって攻撃されません。
いくつかの例外はありますが、原子価または酸化状態はさまざまです。
彼らは多数の複合体を形成する能力を持っています。
密度
遷移金属の原子体積は比較的小さい。したがって、これらの金属の密度は高いです。
金属の反応性
金属は貴金属または非反応物として振る舞う傾向があります。これは、昇華温度が高く、イオン化エネルギーが高く、分離熱が低いため、有利です。
イオン化エネルギー
遷移金属のイオン化エネルギーは、ブロック要素 "s"と "p"のイオン化エネルギーの中間です。これは、遷移元素は電気陽性が少なく、条件によっては共有結合とイオン結合の両方を形成できることを示しています。一般に、最低の原子価状態はイオン性であり、最高の原子価状態は共有結合です。イオン化の傾向は、原子が大きくなるにつれて減少します。
色
遷移金属は一般に無色であるが、これらの金属のイオン性および共有結合性化合物は着色されている。色は、特定の波長の光を吸収することによって、あるエネルギーレベルから別のエネルギーレベルに電子を促進する能力に関連しています。
磁気特性
遷移金属とその化合物は磁気特性を持っています。これらの金属の多くの化合物は、原子内の不対電子スピンのために常磁性です。
触媒特性
多くの遷移金属とその化合物は、触媒特性を持っています。いくつかの重要な例は次のとおりです。硫酸鉄と過酸化水素(アルコールをアルデヒドに酸化するためのフェントン試薬として使用)。 Fe / Mo(一酸化窒素からのアンモニアの製造)および酸化バナジウム(二酸化硫黄の三酸化硫黄への酸化)。