周期表の遷移金属

遷移金属は、周期表の中央、具体的には第 3 族から第 11 族にある金属元素のグループです^{。 [1]}

また、部分的に満たされた D 軌道を持っているため、複雑な化合物を容易に形成し、広範囲の酸化状態を示すことができます。

周期表の遷移金属についてさらに詳しく見てみましょう。

遷移金属とは何ですか?

遷移元素 (または遷移金属) は、基本形 (M) または最も一般的な酸化状態 (M+、 M2 ⁺ 、 ^M3 )のいずれかで、軌道が部分的に満たされている元素です^{。 +}など）。

これを例を挙げて簡単に説明しましょう。

まず、基本状態は次のとおりです。

最も一般的な酸化状態は、M ⁺ 、M ²⁺ 、M ³⁺などです。

例 1: 銅

Cu の電子配置は [Ar] 3d ¹⁰ 4s ¹および

Cu ²⁺の電子配置は [Ar] 3d ⁹です。

銅は、最も一般的な酸化状態 (Cu ²⁺ ) では部分的に満たされた D 軌道を持っているため、遷移金属です。

例 2: 亜鉛

Zn の電子配置は [Ar] 3d ¹⁰ 4s ²および

Zn ²⁺の電子配置は [Ar] 3d ¹⁰です。

亜鉛は、その基底状態 (Zn) と最も一般的な酸化状態 (Zn ²⁺ ) が完全に満たされた D 軌道を持っているため、遷移金属ではありません。

遷移金属はなぜそのように呼ばれるのでしょうか?

遷移金属は、周期表上で左から右に移動するにつれて、その特性が金属の性質から非金属の性質への遷移を反映しているため、そのように呼ばれます。

この金属挙動から非金属挙動への段階的な移行は、ブロック内を左から右に移動するにつれて要素の電子構成が変化するためです。

D 軌道はさまざまな方法で化学結合に関与し、錯イオンや化合物の形成につながるため、この遷移において重要な役割を果たします。

遷移金属の事実

ここでは遷移金属に関するいくつかの事実を紹介します。

1. 遷移金属は周期表の中心に位置し、その独特の電子的および化学的特性を反映しています。
2. 一部の遷移金属は複数の酸化状態を持ち、反応条件に応じて異なる電荷をもつイオンを形成する可能性があります。
3. 一部の遷移金属は熱と電気の優れた伝導体であるため、多くの産業用途で重要です。
4. 遷移金属には幅広い酸化状態があり、異なる化学的特性を持つさまざまな化合物を形成できます。
5. 遷移金属には、金、銀、プラチナなどの最も貴金属の一部が含まれており、宝飾品、通貨、産業で重要な用途があります。

遷移金属の用途

ここでは、いくつかの遷移金属の用途を紹介します。

1. 鉄は、建設、輸送、その他多くの産業で使用される鋼の製造に使用されます。
2. 銅は、電気配線、配管、および良好な導電性が必要なその他の用途に使用されます。
3. チタンは、その強度、軽さ、耐食性により、航空宇宙や軍事用途、さらには医療用インプラントにも使用されています。
4. ニッケルはステンレス鋼やその他の合金、電池や電気メッキに使用されます。
5. 銀は、宝石、コイン、その他の装飾品のほか、電子機器、ソーラーパネル、抗菌製品にも使用されています。
6. 金は、宝石、通貨、その他の装飾品のほか、電子機器、航空宇宙、医療にも使用されています。
7. プラチナは、その耐食性と反応を触媒する能力により、触媒コンバーター、宝飾品、その他の産業用途に使用されています。
8. マンガンは、製鋼、電池、および強くて軽量な金属を必要とするその他の用途に使用されます。
9. コバルトは、磁石、電池、および強くて耐久性のある材料を必要とするその他の用途に使用されます。

まとめ

遷移金属は、周期表の中央に位置する金属元素のグループで、D 軌道が部分的に満たされているため、複雑な化合物を容易に形成し、幅広い酸化状態を示すことができます。

それらの特性は、周期表を左から右に移動するにつれて、金属から非金属への性質の変化を反映しています。一部の遷移金属は複数の酸化状態を持ち、熱と電気の優れた伝導体です。

金、銀、プラチナなどの貴金属や貴金属が含まれます。遷移金属は、建設、輸送、電気配線、配管、航空宇宙、医療、産業用触媒コンバーターなどのさまざまな用途に使用されています。