过渡金属是周期表中间的一组金属元素,特别是第 3 至 11 族。 [1]
它们还具有部分填充的 D 轨道,使它们能够轻松形成复杂的化合物并表现出多种氧化态。
让我们更多地了解元素周期表中的过渡金属。
什么是过渡金属?
过渡元素(或过渡金属)是那些部分充满轨道的元素,无论是其元素形式(M)还是其最常见的氧化态(M + , M 2 + , M 3 ) 。 +等)。
让我用简单的语言和例子来解释这一点。
首先,初等状态是这样的:M;
最常见的氧化态可以是这样的:M + 、M 2+ 、M 3+等。
示例 1:铜
Cu 的电子排布为: [Ar] 3d 10 4s 1且
Cu 2+的电子排布为:[Ar] 3d 9 。
铜是一种过渡金属,因为在其最常见的氧化态 (Cu 2+ ) 下,它具有部分填充的 D 轨道。
示例 2:锌
Zn 的电子排布为: [Ar] 3d 10 4s 2且
Zn 2+的电子构型为:[Ar] 3d 10 。
锌不是过渡金属,因为其基态 (Zn) 及其最常见的氧化态 (Zn 2+ ) 已完全填满 D 轨道。
为什么叫过渡金属?
过渡金属之所以被称为过渡金属,是因为它们的特性反映了当您在元素周期表上从左向右移动时从金属性质到非金属性质的转变。
这种从金属行为到非金属行为的逐渐转变是由于当您从左向右穿过块时元素的电子配置发生变化。
D 轨道在这一转变中发挥着关键作用,因为它们可以以各种方式参与化学键合,从而导致复杂离子和化合物的形成。
过渡金属事实
以下是有关过渡金属的一些事实。
- 过渡金属位于元素周期表的中心,反映了其独特的电子和化学性质。
- 一些过渡金属具有多种氧化态,这意味着它们可以根据反应条件形成具有不同电荷的离子。
- 一些过渡金属是优良的热导体和电导体,这使得它们在许多工业应用中很重要。
- 过渡金属具有多种氧化态,使其能够形成多种具有不同化学性质的化合物。
- 过渡金属包括一些最贵重的金属,例如金、银和铂,它们在珠宝、货币和工业中具有重要的应用。
过渡金属的用途
以下是一些过渡金属的用途。
- 铁用于制造钢,钢用于建筑、运输和许多其他行业。
- 铜用于电线、管道和其他需要良好导电性的应用。
- 钛因其强度、重量轻和耐腐蚀而被用于航空航天和军事应用以及医疗植入物。
- 镍用于不锈钢和其他合金,以及电池和电镀。
- 白银用于珠宝、硬币和其他装饰物品,以及电子产品、太阳能电池板和抗菌产品。
- 黄金用于珠宝、货币和其他装饰物品,以及电子、航空航天和医药。
- 铂因其耐腐蚀性和催化反应能力而被用于催化转换器、珠宝和其他工业应用。
- 锰用于炼钢、电池和其他需要坚固、轻质金属的应用。
- 钴用于磁铁、电池和其他需要坚固、耐用材料的应用。
概括
过渡金属是一组位于元素周期表中部的金属元素,具有部分填充的 D 轨道,使它们能够轻松形成复杂的化合物并表现出多种氧化态。
当您在元素周期表中从左向右移动时,它们的特性反映了它们的性质从金属到非金属的转变。一些过渡金属具有多种氧化态,是优良的热导体和电导体。
它们包括金、银和铂等贵重金属。过渡金属用于各种应用,例如建筑、交通、电线、管道、航空航天、医药和工业催化转换器。