Overgangsmetaller

Placering af overgangsmetaller i det periodiske system af kemiske grundstoffer

Han

Være

Som

jeg

Vedr

På

Om eftermiddagen

D y

jfr

ingen

Overgangsmetaller (overgangselementer) er grundstoffer i sideundergrupper af det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev , i hvis atomer elektroner optræder i d- og f -orbitaler [1] . Generelt kan den elektroniske struktur af overgangselementer repræsenteres som følger: . ns-orbitalen indeholder en eller to elektroner , de resterende valenselektroner er i -orbitalen. Da antallet af valenselektroner er mærkbart mindre end antallet af orbitaler, er simple stoffer dannet ved overgang ${\displaystyle (n-1)d^{x}ns^{y))$ $(n-1)d$ grundstoffer er metaller .

Tabel over overgangsmetaller

Gruppe →
Periode ↓

III

VII

VIII

jeg

fire

21fm
_

22
Ti

23V
_

24 Cr
_

25
mio

26 Fe
_

27Co
_

28
Ni

29
Cu

30
Zn

39Y
_

40
Zr

41Nb
_

42Mo
_

43
Tc

44
Ru

45
Rh

46
Pd

47
Ag

48
CD

72
hf

73
Ta

74W
_

75
Vedr

76
Os

77
Ir

78
Pt

79
Au

80
Hg

104
RF

105db
_

106Sg
_

107
Bh

108
Hs

109
Mt

110
Ds

111Rg
_

112
Cn

Lanthanider *

57la
_

58
Ce

59
Pr

60Nd
_

61
kl

62 cm
_

63
Eu

64
Gd

65TB
_

66
Dy

67
Ho

68
Er

69
Tm

70
Yb

71
Lu

Aktinider **

89
Ac

90th
_

91Pa
_

92
U

93
Np

94
Pu

95
om morgenen

96 cm
_

97
bk

98
jfr

99
Es

100
fm

101
Md

102
nr

103Lr
_

Generelle karakteristika for overgangselementer

Alle overgangselementer har følgende fælles egenskaber: [ 2]

Små værdier af elektronegativitet .
Variable oxidationstilstande . For næsten alle d-elementer, i hvis atomer der er 2 valenselektroner på det ydre ns-underniveau , er oxidationstilstanden +2.
Med udgangspunkt i d-elementerne i gruppe III i det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev danner grundstoffer i den laveste oxidationstilstand forbindelser, der udviser basiske egenskaber , i det højeste sure , i det mellemliggende amfotere . For eksempel:

Sammensat formel	Forbindelsens karakter
Mn(OH) 2	Base af medium styrke
Mn(OH) 3	Svagt fundament
Mn(OH) 4	amfotert hydroxid
H2MnO4 _ _ _	stærk syre
HMnO 4	Meget stærk syre

Alle overgangselementer er karakteriseret ved dannelsen af komplekse forbindelser.

Kobber undergruppe

Kobberundergruppen , eller en sideundergruppe af gruppe I i det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev , omfatter grundstofferne : kobber Cu , sølv Ag og guld Au.

Egenskaber for metaller i kobberundergruppen [3]

atomnummer _	Navn, symbol	Elektronisk konfiguration	Oxidationstilstande _	p, g/cm³	t pl , °C	t balle , °C
29	kobber Cu	[Ar] 3d 10 4s 1	0, +1, +2	8,96 [4] [5]	1083 [4] [5]	2543 [4] [5]
47	Sølv Ag	[Kr] 4d 10 5s 1	0, +1, +3	10,5 [6]	960,8 [6]	2167 [6]
79	Au guld	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 1	0, +1, +3, +5	19.3 [7]	1063,4 [7]	2880 [7]

Alle metaller er karakteriseret ved høje værdier af densitet , smelte- og kogepunkter , høj termisk og elektrisk ledningsevne . [otte]

Et træk ved elementerne i kobberundergruppen er tilstedeværelsen af et fyldt præ-eksternt underniveau , opnået på grund af elektronhoppet fra ns-underniveauet. Årsagen til dette fænomen er den høje stabilitet af det fuldstændigt udfyldte d-underniveau. Denne funktion bestemmer den kemiske inerthed af simple stoffer , deres kemiske inaktivitet, derfor kaldes guld og sølv ædelmetaller . [9] $(n-1)d$

Kobber

Kobber er et ret blødt rødgult metal [ 10] . I den elektrokemiske serie af spændinger af metaller er det til højre for brint , derfor opløses det kun i oxiderende syrer (i salpetersyre af enhver koncentration og i koncentreret svovlsyre ):

{\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))

I modsætning til sølv og guld oxideres kobber fra overfladen af atmosfærisk ilt allerede ved stuetemperatur . I nærvær af kuldioxid og vanddamp er dens overflade dækket af en grøn belægning, som er det grundlæggende kobber (II) carbonat .

For kobber er den mest typiske oxidationstilstand +2 [11] , dog er der en række forbindelser, hvori den udviser en oxidationstilstand på +1.

Kobber(II)oxid

Kobber(II) oxid CuO er et sort stof. Under påvirkning af reduktionsmidler , når det opvarmes, bliver det til metallisk kobber :

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

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

Opløsninger af alle salte af divalent kobber er farvet blå, som gives til dem af hydratiserede ioner . ${\displaystyle [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+))$

Når de udsættes for opløselige kobbersalte med en opløsning af soda , dannes et dårligt opløseligt basisk kobbercarbonat (II) - malakit :

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

Kobber(II)hydroxid

Kobber(II)hydroxid Cu(OH) 2 dannes ved indvirkning af alkalier på opløselige kobber(II) salte [12] :

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

Det er et blåt stof, lidt opløseligt i vand . Kobber(II) hydroxid er et amfotert hydroxid med en overvægt af basiske egenskaber. Når den opvarmes kraftigt eller står under moderluden , nedbrydes den:

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

Når ammoniak tilsættes, opløses Cu(OH) 2 og danner et klart blåt kompleks:

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

Monovalente kobberforbindelser

Monovalente kobberforbindelser er ekstremt ustabile, da kobber har tendens til at gå enten til Cu 2+ eller til Cu 0 . Uopløselige forbindelser CuCl, CuCN, Cu 2 S og komplekser af typen er stabile . [13] ${\displaystyle [Cu(NH_{3})_{2}]^{+))$

Sølv

Sølv er mere inert end kobber [14] , men det sortner, når det opbevares i luft på grund af dannelsen af sølvsulfid :

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

Sølv opløses i syrer - oxidationsmidler :

{\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))

Den mest stabile oxidationstilstand for sølv er +1. I analytisk kemi er opløseligt sølvnitrat AgNO 3 i vid udstrækning brugt som reagens til kvalitativ bestemmelse af ioner Cl- , Br- , I- :

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

Når en alkaliopløsning tilsættes til en AgNO 3 opløsning , dannes et mørkebrunt bundfald af sølvoxid Ag 2 O:

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

Mange dårligt opløselige sølvforbindelser opløses i kompleksdannende stoffer, for eksempel ammoniak og natriumthiosulfat :

{\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))

Guld

Guld er et metal , der kombinerer høj kemisk træghed og smukt udseende, hvilket gør det uundværligt i fremstillingen af smykker [15] . I modsætning til kobber og sølv er guld ekstremt inert over for ilt og svovl , men reagerer med halogener , når det opvarmes:

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

For at bringe guld i opløsning kræves der et stærkt oxidationsmiddel , så guld er opløseligt i en blanding af koncentreret saltsyre og salpetersyre (" regjvand "):

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

Platinmetaller

Platinmetaller er en familie af 6 kemiske grundstoffer i en sekundær undergruppe af gruppe VIII i det periodiske system , herunder ruthenium Ru, rhodium Rh, palladium Pd, osmium Os, iridium Ir og platin Pt. Disse metaller er opdelt i to triader: let - triaden af palladium (Ru, Rh, Pd) og tung - triaden af platin (Os, Ir, Pt).

Betydning af overgangsmetaller

Uden overgangsmetaller kan vores krop ikke eksistere. Jern er det aktive princip i hæmoglobin . Zink er involveret i produktionen af insulin . Kobolt er centrum for vitamin B-12. Kobber , mangan og molybdæn samt nogle andre metaller er en del af enzymerne .

Mange overgangsmetaller og deres forbindelser bruges som katalysatorer. For eksempel hydrogeneringsreaktionen af alkener på en platin- eller palladiumkatalysator. Polymerisationen af ethylen udføres under anvendelse af titaniumholdige katalysatorer .

Stor brug af overgangsmetallegeringer: stål , støbejern , bronze , messing , vil vinde .

Se også

Noter

↑ Yandex.Dictionaries: Transitional elements // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3252.html XuMuK.Ru - Overgangselementer] . Hentet 27. juni 2009. (Russisk)
↑ Egenskaber for elementer i kobberundergruppen på Alhimikov.Net (utilgængeligt link) . Arkiveret fra originalen den 22. februar 2012. (Russisk)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/239.html Kobbers fysiske egenskaber på XuMuK.Ru] . Hentet 27. juni 2009. (Russisk)
↑ 1 2 3 Kobbers fysiske egenskaber på Yandex Ordbøger // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/257.html Fysiske egenskaber af sølv på XuMuK.Ru] . Hentet: 28. juni 2009. (Russisk)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/289.html Fysiske egenskaber af guld på XuMuK.Ru] . Hentet: 28. juni 2009. (Russisk)
↑ Der menes kun en undergruppe af kobber, ikke metaller generelt.
↑ Kemi omkring os: ædle metaller . Hentet 27. juni 2009. Arkiveret fra originalen 1. marts 2012. (Russisk)
↑ Kemi. Forelæsninger og elektroniske lærebøger på Xenoid.Ru . Hentet 27. juni 2009. Arkiveret fra originalen 10. februar 2012. (Russisk)
↑ Kemi af d-elementer i gruppe I (utilgængeligt link) . Arkiveret fra originalen den 22. februar 2012. (Russisk)
↑ Dette er den "klassiske" måde at opnå uopløselige baser på
↑ Kobbers kemi . Hentet 28. juni 2009. Arkiveret fra originalen 25. februar 2012. (Russisk)
↑ Om sølv - sølvets egenskaber (utilgængeligt link) . Hentet 28. juni 2009. Arkiveret fra originalen 22. februar 2012. (Russisk)
↑ Funktioner af guld, moderne ideer om guld, interessante fakta om guld (utilgængeligt link) . Hentet 29. juni 2009. Arkiveret fra originalen 15. juni 2009. (Russisk)

Litteratur

Akhmetov N. S. Generel og uorganisk kemi. - M . : Højere skole, 2001.
Eremina E. A., Ryzhova O. N. Kapitel 17. Overgangselementer // Skolebørns håndbog i kemi. - M . : Eksamen, 2009. - S. 250-275. — 512 s. - 5000 eksemplarer. — ISBN 978-5-377-01472-0 .
Kuzmenko N. E., Eremin V. V., Popkov V. A. Begyndelsen af kemi. Et moderne kursus for ansøgere til universiteter. - M . : Eksamen, 1997-2001.
Lidin R. A., Andreeva L. L., Molochko V. A. Håndbog i uorganisk kemi. - M .: Kemi, 1987.
Nekrasov BV Fundamentals of General Chemistry. - M .: Kemi, 1974.
Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. Kort kemisk opslagsbog. - L. , 1977. - S. 98.
Spitsyn V.I., Martynenko L.I. Uorganisk kemi. - M. : MGU, 1991, 1994.
Turova N. Ya Uorganisk kemi i tabeller. Tutorial. - M. : Det Russiske Videnskabsakademis Højere Kemiskole, 1997.

Links

Ordbøger og encyklopædier

I bibliografiske kataloger
BNE : XX529438 BNF : 11962024k GND : 4078494-0 J9U : 987007546112105171 LCCN : sh85136954 NDL : 00570664 NKC : ph198752

Periodisk system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev

Han

Som

jeg

Om eftermiddagen

D y

Vedr

På

jfr

ingen

alkalimetaller	jordalkalimetaller	Lanthanider	Aktinider	overgangsmetaller
letmetaller _	Halvmetaller	ikke-metaller	Halogener	ædelgasser

Periodiske system
Dmitri Ivanovich Mendeleev Periodisk lov Elementgrupper
Formater	kort Ved blokke Udvidet forstørret Elektroniske konfigurationer Elektronegativitet Alternativ Isotoper af elementer
Varelister efter	...Navn ... Etymologier ...åbningstid ...oxidationstilstande ... Hårdhed ... Udbredelse hos mand : sporstoffer makronæringsstoffer Organogener ... Værdien af standard elektrokemiske potentialer
Grupper	en 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten
Perioder	en 2 3 fire 5 6 7 otte
Familier af kemiske grundstoffer	ikke-metaller Halvmetaller (metalloider) Metaller Intransitive elementer overgangsmetaller Post-transition metaller Interne overgangsmetaller Lanthanider Aktinider Transuranium superovergangsmetaller letmetaller Tungmetaller Supertunge elementer (transaktinoider) Ildfaste metaller Platingruppe metaller ædelmetaller Ikke-jernholdige metaller radioaktive grundstoffer kunstige elementer Sjældne varer sjældne jordarters grundstoffer Sporstoffer Monoisotopiske elementer Polyisotopiske elementer
Periodisk tabel blok	s-elementer p-elementer d-elementer f-elementer g-elementer
Andet	Lanthanid sammentrækning actinoid sammentrækning Forudsagte elementer Symboler for kemiske grundstoffer liste
Det periodiske system Kategori:Periodisk system Portal: Kemi {{ Periodisk system af elementer }}