遷移金属の特徴

著者: Peter Berry
作成日: 13 Aug. 2021
更新日: 16 11月 2024
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周期律表では、“ d”族の元素(ならびに“ f”族の元素)(例えば、Ti、Fe、Cr、Ni、CuおよびMo)は遷移金属と呼ばれる。 「s」および「p」ブロックの元素、ならびにそれらの特性は、さらにイオン性化合物を形成するブロック「s」の高度に反応性の元素と、主に共有結合である「p」ブロックの元素との間の転移を表す。


周期表でこれまでに知られている104個の元素のうち、56個が遷移元素である。それらの類似した電子配置のために、それらはそれらの物理的および化学的性質においてかなり似ている。それらの特性の簡単な説明を以下に示す。

基本プロパティ

それらは、実際には、非常に硬い、高融点および高沸点の強い金属である。したがって、彼らは熱と電気の良い導体です。

それらは、それらの間で、そしてまた他の金属群との間でも容易に結合を形成することができる。

それらの多くは鉱酸に溶解するのに十分に陽性であるが、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ない。

いくつかの例外を除いて、それらは原子価または様々な酸化状態を示す。

それらは多数の複合体を形成する能力を有する。

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性として振る舞う傾向があります。これは、高い昇華温度、高いイオン化エネルギー、および低い分離熱によって促進される。

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「s」と「p」の元素間の中間にある。これは、遷移元素は電気的陽性が少なく、条件に応じて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、低原子価状態はイオン性であり、高原子価状態は共有結合性である。原子が大きくなるにつれてイオン化傾向は減少する。

遷移金属は一般に無色であり、一方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、与えられた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へ電子を促進する能力と関連しています。

磁気特性

遷移金属およびそれらの化合物は磁気特性を有する。これらの金属の多くの化合物は、原子内の不対電子のスピンのために常磁性です。


触媒特性

多くの遷移金属およびそれらの化合物は触媒特性を有する。いくつかの重要な例は以下の通りです。硫酸鉄と過酸化水素(アルコールからアルデヒドへの酸化のためのフェントン試薬として使用されます)。 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)。