СВОЙСТВА d-элементов

СВОЙСТВА d-элементов

Общая характеристика

d-элементы (переходные металлы) - элементы, в атомах которых валентные электроны заполняют d-орбитали. Особенности электронного строения: одинаковое строение внешнего квантового уровня (ns2, иногда ns1) близость энергий валентных (n-1)d и ns уровней; наличие свободных АО.

Общая характеристика

Близость электронного строения обуславливает схожесть свойств. В своих соединениях имеют, как правило, переменные степени окисления, что обуславливает их окислительно-восстановительные свойства Способность к комплексообразованию Для каждой декады d-элементов наиболее устойчивы ЭК d0 (Sc, Y, La), d5 (Mn, Tc, Re), d10 (Zn, Cd, Hg). По этой причине являются стабильными, например, Ti+4 (d0), Fe+3(d5), Zn+2(d10), напротив Cr+2, Mn+3 (d4) – нестабильны.

3d-Элементы

Все – металлы. Э(ОН)2 и Э(ОН)3 - слабые основания, плохо растворимы в Н2О. ЭS и ЭCO3 - нерастворимы. Координационное число в большинстве случаев равно 6 (Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+).

Химические свойства Окислительно-восстановительные свойства

Cr2(SO4)3 + 12NaOH = 2Na3[Cr(OH)6] + 3Na2SO4 сине-фиол. зеленый 2Na3[Cr(OH)6] + 3H2O2 ? 2Na2CrO4 + 8H2O + 2 NaOH зеленый желтый Для обнаружения: Na2CrO4 + H2SO4 ? H2CrO4 + Na2SO4 H2CrO4 + 2H2O2 ? CrO5 + 3H2O желтый рН ? 7 синий, неустойчивый

Химические свойства Окислительно-восстановительные свойства

2mnso4 + 5nabio3 + 16HNO3 ? 2hmno4 + бесцвет. Фиолет. + 5bi(no3)3 + 2na2so4 + nano3 + 7H2O

Химические свойства Окислительно-восстановительные свойства

6feso4 + k2cr2o7 + 7H2SO4 ? 3fe2(so4)3 + бесцвет оранжев. Желтоватый cr2(so4)3 + K2SO4 + 7H2O сине-фиолет. 10feso4 + 2kmno4 + 8H2SO4 ? 5fe2(so4)3 + фиолет. 2mnso4 + K2SO4 + 8H2O бесцветн.

Химические свойства Окислительно-восстановительные свойства

2CuSO4 + 4KI ? 2CuI? + I2 + 2K2SO4

Химические свойства Комплексные соединения

Cuso4 + 4NH4OH ? [cu(nh3)4]so4 + 4H2O [cu(nh3)4]so4 +4hno3(конц.)= Cuso4 + 4NH4NO3 cocl2 + 4NH4SCN ? (nh4)2[co(scn)4] + 2nh4cl р-р изоамилового спирта

Химические свойства Комплексные соединения

Fecl3 + 6NH4F ? (nh4)3fef6 + 3 nh4cl бесцветный (nh4)3fef6 + NH4SCN ? нет красного окрашивания fecl3 + 3NH4SCN ? fe(scn)3 + nh4cl красный

Химические свойства Кислотно-основные свойства

4fe(oh)2 + O2 + 2H2O = 4fe(oh)3 2ni(oh)2 + br2 + 2naoh ? 2ni(oh)3 + 2nabr светло-зел. Черный

Цветность, пара- и ферромагнетизм

Соединения d-элементов, как правило, окрашены. Окраска объясняется расщеплением уровней энергии d-электронов в поле лигандов, в результате чего у d-электронов появляется возможность перехода с низшего уровня на высший при поглощении квантов света.

Цветность, пара- и ферромагнетизм