Metale de tranziție

Localizarea metalelor de tranziție în tabelul periodic al elementelor chimice

N / A

La fel de

În

Relatii cu publicul

P.m

A.m

Metalele de tranziție (elementele de tranziție) sunt elemente ale subgrupurilor laterale ale Sistemului periodic de elemente chimice ale lui D. I. Mendeleev , în atomii cărora apar electroni în orbitalii d și f [1] . În general, structura electronică a elementelor de tranziție poate fi reprezentată astfel: . Orbitul ns conține unul sau doi electroni , electronii de valență rămași sunt în orbital. Deoarece numărul de electroni de valență este semnificativ mai mic decât numărul de orbitali, substanțele simple formate din elementele de tranziție sunt metale . $(n-1)d^{x}ns^{y)$ $(n-1)d$

Tabelul metalelor de tranziție

Grup →
Perioada ↓

III

VII

VIII

patru

21sc
_

22
Ti

23V
_

24Cr
_

25
Mn

26Fe
_

27Co
_

28
Ni

29
Cu

30
Zn

39
Y

40
Zr

41Nb
_

42 luni
_

43
Tc

44
Ru

45
Rh

46
Pd

47
Ag

48
CD

72
hf

73
Ta

74W
_

75
Re

76
Os

77
Ir

78
Pt

79
Au

80
Hg

104
RF

105db
_

106Sg
_

107
Bh

108
ore

109
Mt

110
Ds

111Rg
_

112
Cn

Lantanide *

57la
_

58
Ce

59
Pr

60 Nd
_

61
seara

62 cm
_

63
Eu

64
Gd

65TB
_

66
Dy

67
Ho

68
Er

69
Tm

70
Yb

71
Lu

Actinide **

89
Ac

90
_

91Pa
_

92
U

93
Np

94
Pu

95
am

96 cm
_

97
bk

98
cf

99
Es

100
fm

101
Md

102
nr

103Lr
_

Caracteristicile generale ale elementelor de tranziție

Toate elementele de tranziție au următoarele proprietăți comune: [2]

Valori mici ale electronegativității .
Stari de oxidare variabile . Pentru aproape toate elementele d, în a căror atomi sunt 2 electroni de valență la subnivelul exterior ns , starea de oxidare este +2.
Pornind de la elementele d din grupa III din Tabelul periodic al elementelor chimice ale lui D. I. Mendeleev , elementele în starea cea mai scăzută de oxidare formează compuși care prezintă proprietăți de bază , în cel mai ridicat - acid , în cel intermediar - amfoter . De exemplu:

Formula compusă	Natura conexiunii
Mn(OH) 2	Baza de rezistenta medie
Mn(OH) 3	Baza slaba
Mn(OH) 4	hidroxid amfoter
H2MnO4 _ _ _	acid puternic
HMnO4 _	Acid foarte puternic

Toate elementele de tranziție se caracterizează prin formarea de compuși complecși.

Subgrup de cupru

Subgrupul de cupru , sau un subgrup lateral al grupului I din Tabelul periodic al elementelor chimice al lui D. I. Mendeleev , include elementele : cupru Cu, argint Ag și aur Au.

Proprietățile metalelor din subgrupa cuprului [3]

număr atomic	Nume, simbol	Configuratie electronica	Stări de oxidare	p, g/cm³	t pl , °C	t balot , °C
29	cupru Cu	[Ar] 3d 10 4s 1	0, +1, +2	8,96 [4] [5]	1083 [4] [5]	2543 [4] [5]
47	Argint Ag	[Kr] 4d 10 5s 1	0, +1, +3	10,5 [6]	960,8 [6]	2167 [6]
79	Au Gold	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 1	0, +1, +3, +5	19.3 [7]	1063,4 [7]	2880 [7]

Toate metalele se caracterizează prin valori ridicate ale densității , punctelor de topire și de fierbere , conductivitate termică și electrică ridicată . [opt]

O caracteristică a elementelor subgrupului de cupru este prezența unui subnivel pre-extern umplut, realizat datorită saltului de electroni de la subnivelul ns. Motivul acestui fenomen este stabilitatea ridicată a subnivelului d complet umplut. Această caracteristică determină inerția chimică a substanțelor simple , inactivitatea lor chimică, prin urmare aurul și argintul sunt numite metale nobile . [9] $(n-1)d$

Cupru

Cuprul este un metal destul de moale roșu-galben [ 10] . În seria electrochimică de tensiuni ale metalelor, se află în dreapta hidrogenului , prin urmare, se dizolvă numai în acizi oxidanți (în acid azotic de orice concentrație și în acid sulfuric concentrat ):

{\mathrm {Cu+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow CuSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathrm {Cu+4HNO_{3}\longrightarrow Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathrm {3Cu+8HNO_{3}\longrightarrow 3Cu(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O))

Spre deosebire de argint și aur , cuprul este oxidat de la suprafață de oxigenul atmosferic deja la temperatura camerei . În prezența dioxidului de carbon și a vaporilor de apă , suprafața sa este acoperită cu un strat verde, care este carbonatul de bază de cupru (II) .

Pentru cupru , cea mai tipică stare de oxidare este +2 [11] , cu toate acestea, există o serie de compuși în care prezintă o stare de oxidare de +1.

Oxid de cupru (II)

Oxidul de cupru (II) CuO este o substanță neagră. Sub acțiunea agenților reducători , atunci când este încălzit, se transformă în cupru metalic :

{\mathrm {CuO+CO\longrightarrow Cu+CO_{2}\uparrow }}

{\mathrm {CuO+H_{2}\longrightarrow Cu+H_{2}O))

Soluțiile tuturor sărurilor de cupru divalent sunt colorate în albastru, care le este dat de ionii hidratați . $[Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}$

Când este expus la săruri solubile de cupru cu o soluție de sodă , se formează un carbonat de cupru bazic (II) slab solubil - malachit :

{\mathrm {2CuSO_{4}+2Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\longrightarrow (CuOH)_{2}CO_{3}\downarrow +2Na_{2}SO_{4}+CO_{ 2}\uparrow}}

Hidroxid de cupru (II)

Hidroxidul de cupru(II) Cu(OH) 2 se formează prin acțiunea alcalinelor asupra sărurilor solubile de cupru(II) [12] :

{\mathrm {CuSO_{4}+2NaOH\longrightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}

Este o substanță albastră, ușor solubilă în apă . Hidroxidul de cupru (II) este un hidroxid amfoter cu o predominanță a proprietăților bazice. Când este puternic încălzit sau stă sub lichidul mamă , se descompune:

{\mathrm {Cu(OH)_{2}\longrightarrow CuO+H_{2}O}}

Când se adaugă amoniac , Cu(OH) 2 se dizolvă pentru a forma un complex albastru strălucitor:

{\mathrm {Cu(OH)_{2}+4NH_{3}\longrightarrow [Cu(NH_{3})_{4}](OH)_{2))}

Compuși monovalenți de cupru

Compușii cuprului monovalenți sunt extrem de instabili, deoarece cuprul tinde să meargă fie la Cu 2+ , fie la Cu 0 . Compușii insolubili CuCl, CuCN, Cu 2 S și complecșii de tip sunt stabili . [13] ${\displaystyle [Cu(NH_{3})_{2}]^{+))$

Argint

Argintul este mai inert decât cuprul [14] , dar se înnegrește atunci când este depozitat în aer datorită formării sulfurei de argint :

{\mathrm {2Ag+H_{2}S\longrightarrow Ag_{2}S+H_{2}\uparrow ))

Argintul se dizolvă în acizi - agenți oxidanți :

{\mathrm {2Ag+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow Ag_{2}SO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathrm {Ag+2HNO_{3}\longrightarrow AgNO_{3}+NO_{2}\uparrow +H_{2}O))

{\mathrm {3Ag+4HNO_{3}\longrightarrow 3AgNO_{3}+NO\uparrow +2H_{2}O))

Cea mai stabilă stare de oxidare a argintului este +1. În chimia analitică este utilizat pe scară largă azotatul de argint solubil AgNO 3 , care este folosit ca reactiv pentru determinarea calitativă a ionilor Cl - , Br - , I - :

{\mathrm {Ag^{{+}}+Cl^{{-}}\longrightarrow AgCl\downarrow }}

Când se adaugă o soluție alcalină la o soluție de AgNO 3 , se formează un precipitat maro închis de oxid de argint Ag 2 O:

{\mathrm {2AgNO_{3}+2NaOH\longrightarrow Ag_{2}O\downarrow +2NaNO_{3}+H_{2}O))

Mulți compuși de argint slab solubili se dizolvă în substanțe de complexare, de exemplu, amoniac și tiosulfat de sodiu :

{\mathrm {AgCl+2NH_{3}\longrightarrow [Ag(NH_{3})_{2}]Cl))

{\mathrm {Ag_{2}O+4NH_{3}+H_{2}O\longrightarrow 2[Ag(NH_{3})_{2}]OH))

{\mathrm {AgBr+2Na_{2}S_{2}O_{3}\longrightarrow Na_{3}[Ag(S_{2}O_{3})_{2}]+NaBr))

Aur

Aurul este un metal care combină inerția chimică ridicată și aspectul frumos, ceea ce îl face indispensabil în producția de bijuterii [15] . Spre deosebire de cupru și argint , aurul este extrem de inert la oxigen și sulf , dar reacționează cu halogenii atunci când este încălzit:

{\mathrm {2Au+3Cl_{2}\longrightarrow Au_{2}Cl_{6))}

Pentru a aduce aurul în soluție , este necesar un agent oxidant puternic , astfel încât aurul este solubil într-un amestec de acizi clorhidric și azotic concentrați (" aqua regia "):

{\mathrm {Au+HNO_{3}+4HCl\longrightarrow H[AuCl_{4}]+NO\uparrow +2H_{2}O))

Metale de platină

Metalele de platină sunt o familie de 6 elemente chimice dintr- un subgrup secundar din grupa VIII a sistemului periodic , inclusiv ruteniu Ru, rodiu Rh, paladiu Pd, osmiu Os, iridiu Ir și platină Pt. Aceste metale sunt împărțite în două triade: ușoare - triada paladiului (Ru, Rh, Pd) și grele - triada platinei (Os, Ir, Pt).

Semnificația metalelor de tranziție

Fără metale de tranziție, corpul nostru nu poate exista. Fierul este principiul activ al hemoglobinei . Zincul este implicat în producerea de insulină . Cobaltul este centrul vitaminei B-12. Cuprul , manganul și molibdenul , precum și alte metale, fac parte din enzime .

Multe metale de tranziție și compușii lor sunt utilizați ca catalizatori. De exemplu, reacția de hidrogenare a alchenelor pe un catalizator de platină sau paladiu. Polimerizarea etilenei se realizează folosind catalizatori care conțin titan .

Utilizarea mare a aliajelor de metale de tranziție: oțel , fontă , bronz , alamă , va câștiga .

Vezi și

Note

↑ Yandex.Dicționare: Elemente de tranziție // Marea Enciclopedie Sovietică : [în 30 de volume] / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M . : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3252.html XuMuK.Ru - Elemente de tranziție] . Preluat la 27 iunie 2009. (Rusă)
↑ Proprietățile elementelor subgrupului de cupru pe Alhimikov.Net (link inaccesibil) . Arhivat din original pe 22 februarie 2012. (Rusă)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/239.html Proprietățile fizice ale cuprului pe XuMuK.Ru] . Preluat la 27 iunie 2009. (Rusă)
↑ 1 2 3 Proprietățile fizice ale cuprului pe Yandex.Dicționare // Marea Enciclopedie Sovietică : [în 30 de volume] / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M . : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/257.html Proprietățile fizice ale argintului pe XuMuK.Ru] . Preluat: 28 iunie 2009. (Rusă)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/289.html Proprietățile fizice ale aurului pe XuMuK.Ru] . Preluat: 28 iunie 2009. (Rusă)
↑ Se înțelege doar un subgrup de cupru, nu metale în general.
↑ Chimia din jurul nostru: metale nobile . Consultat la 27 iunie 2009. Arhivat din original la 1 martie 2012. (Rusă)
↑ Chimie. Prelegeri și manuale electronice la Xenoid.Ru . Consultat la 27 iunie 2009. Arhivat din original pe 10 februarie 2012. (Rusă)
↑ Chimia elementelor d din grupa I (link inaccesibil) . Arhivat din original pe 22 februarie 2012. (Rusă)
↑ Acesta este modul „clasic” de a obține baze insolubile
↑ Chimia cuprului . Consultat la 28 iunie 2009. Arhivat din original pe 25 februarie 2012. (Rusă)
↑ Despre argint - proprietățile argintului (link inaccesibil) . Consultat la 28 iunie 2009. Arhivat din original pe 22 februarie 2012. (Rusă)
↑ Funcțiile aurului, idei moderne despre aur, fapte interesante despre aur (link inaccesibil) . Consultat la 29 iunie 2009. Arhivat din original pe 15 iunie 2009. (Rusă)

Literatură

Akhmetov N. S. Chimie generală și anorganică. - M . : Școala superioară, 2001.
Eremina E. A., Ryzhova O. N. Capitolul 17. Elemente de tranziție // Manualul școlarilor de chimie. - M . : Examen, 2009. - S. 250-275. — 512 p. - 5000 de exemplare. — ISBN 978-5-377-01472-0 .
Kuzmenko N. E., Eremin V. V., Popkov V. A. Începuturile chimiei. Un curs modern pentru solicitanții la universități. - M. : Examen, 1997-2001.
Lidin R. A., Andreeva L. L., Molochko V. A. Manual de chimie anorganică. — M .: Chimie, 1987.
Nekrasov BV Fundamentele chimiei generale. — M .: Chimie, 1974.
Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. Scurtă carte de referință chimică. - L. , 1977. - S. 98.
Spitsyn V.I., Martynenko L.I. Chimie anorganică. - M. : MGU, 1991, 1994.
Turova N. Ya. Chimie anorganică în tabele. Tutorial. - M. : Colegiul Superior de Chimie al Academiei Ruse de Științe, 1997.

Link -uri

Dicționare și enciclopedii

În cataloagele bibliografice
BNE : XX529438 BNF : 11962024k GND : 4078494-0 J9U : 987007546112105171 LCCN : sh85136954 NDL : 00570664 NKC : ph198752

Sistem periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev

unu

opt

unu

În

P.m

A.m

Metale alcaline	metale alcalino-pământoase	Lantanide	Actinide	metale de tranziție
metale ușoare	Semimetale	nemetale	Halogeni	gaze nobile

Tabelul periodic
Dmitri Ivanovici Mendeleev Legea periodică Grupuri de elemente
Formate	mic de statura Prin blocuri Extins mărită Configurații electronice Electronegativitatea Alternativă Izotopi ai elementelor
Lista articole de către	...Nume ... Etimologii ...ora de deschidere ...stari de oxidare ... Duritate ... Prevalență la om : oligoelemente macronutrienti Organogeni ... Valoarea potențialelor electrochimice standard
Grupuri	unu 2 3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece
Perioadele	unu 2 3 patru 5 6 7 opt
Familii de elemente chimice	nemetale Semimetale (metaloizi) Metalele Elemente intranzitive metale de tranziție Metale post-tranziție Metale interne de tranziție Lantanide Actinide Transuraniul metale de supertranziție metale ușoare Metale grele Elemente supergrele (transactinoide) Metale refractare Metale din grupa platinei metale nobile Metale neferoase elemente radioactive elemente artificiale Articole rare elemente de pământuri rare Oligoelemente Elemente monoizotopice Elemente poliizotopice
Bloc tabel periodic	s-elemente p-elemente d-elemente elemente f elemente g
Alte	Contracția lantanidelor contracția actinoidă Elemente prezise Simboluri ale elementelor chimice listă
Tabel periodic Categorie:Sistem periodic Portal: Chimie {{ Sistem periodic de elemente }}