过渡元素

过渡元素 过渡元素(transition elements) 元素周期表中从ⅢB族到IIB族的化学元素 。这些元素在原子结构上的共同特点是价电子依次充填在次外层的 d 轨道上 ，因此，有时也把镧系元素和锕系元素包括在过渡元素之中 。另外，ⅠB族元素(铜、银、金)在形成＋2和 ＋3 价化合物时也使用了d电子；ⅡB族元素(锌、镉、汞)在形成稳定配位化合物的能力上与传统的过渡元素相似，因此，也常把ⅠB和ⅡB族元素列入过渡元素之中。过渡元素的特征性质有：①它们都是金属，具有熔点高、沸点高、硬度高、密度大等特性，而且有金属光泽，延展性、导电性和导热性都很好 ，不同的过渡金属之间可形成多种合金。②过渡金属的原子或离子中可能有成单的d电子 ， 电子的自旋决定了原子或分子的磁性。因此，许多过渡金属有顺磁性，铁 、钴 、镍3种金属还可以观察到铁磁性。可用作磁性材料 。③ 过渡元素的d电子在发生化学反应时都参与化学键的形成 ，可以表现出多种的氧化态。最高氧化态从钪 、钇、镧的＋3一直到钌 、锇的＋8 。过渡元素在形成低氧化态的化合物时 ，一般形成离子键，而且容易生成水合物；在形成高氧化态的化合物时 ，形成的是共价键。④过渡元素的水合离子在化合物或溶液中大多呈显一定的颜色，这是由于具有不饱和或不规则的电子层结构造成的 。⑤ 过渡元素具有能用于成键的空d轨道以及较高的电荷／半径比，都很容易与各种配位体形成稳定的配位化合物。过渡金属大多有其独特的生产方法：电解法、金属热还原法、氢还原法和碘化物热分解法。 周期表中从IIIB族到VIII族的元素。共有三个系列的元素(钪到镍、钇到钯和镧到铂)，电子逐个填入他们的3d、4d和5d轨道。有时人们把过渡元素的范围扩大到包括镧系元素和锕系元素。因此有时也把铜族元素包括在过渡元素范围之内。锌族元素(IIB)形成稳定配位化合物的能力上与过渡元素很相似，因此也有人建议把锌族元素归入过渡元素范围。各系列过渡元素的与阿兹半径自左而右缓慢递减，各族元素的半径自上而下略有增加，但不像主族元素增加的那样显著。过渡元素的特征性质有以下几点。 （1 ） 都是金属，具有熔点高、沸点高、硬度高、密度大等特性；并有金属管则及延展性、高导电性和导热性。例如钨和钽的通电分别是3410℃和2996℃。不同的过渡金属之间可以形成多种合金。 （2）过渡元素中的d电子参与了化学键的形成，所以在它们的化合物中常表现出多种氧化态。最高氧化态从每行起始元素(钪、钇、镧)的+3增加到第六个元素(钌、锇)+8。在过渡元素的每个竖列中，元素的最高氧化态一般体现在该列底部的元素中，例如铁、钌、锇这一列里，铁的最高氧化态是+6，而锇的则达到+8。 （3 ） 过渡元素具有能用于成键的空d轨道和较高的电荷/半径比，容易形成稳定的配位化合物，例如能形成Au(CN)2-配离子，可用于地品味金矿中回收金。此外，维生素B12是Co(III)的配合物，血红素是Fe(III)的配合物。过渡元素常用作催化剂。

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