Элементы d и f блока 12 класс заметки химия глава 8
Элементы d и f блока 12 класс заметки химия глава 8
Элементы d и f блока 12 класс заметки химия глава 8
1. Элементы, лежащие в середине Периодической таблицы между элементами s-блока и p-блока (т.е. между группами 2 и 13), известны как элементы d-блока или переходные элементы. 2. Существует три переходные серии, каждая из которых состоит из 10 элементов: (i) Первая переходная серия: Она включает заполнение 3d-орбиталей. Она начинается со скандия (Z = 21) и доходит до цинка (Z = 30). (ii) Вторая серия переходов: Она включает заполнение 4d-орбиталей. Она начинается от иттрия (Z = 39) до кадмия (Z = 48). (iii) Третья серия переходов: Она включает заполнение 5d-орбиталей. Первый элемент этой серии – лантан (Z = 57). За ним следуют 14 элементов, называемых лантанидами, которые связаны с заполнением 4f-орбиталей. Следующие девять элементов от гафния (Z = 72) до ртути (Z = 80) относятся к третьей переходной серии. 3. Элементы f-блока называются элементами внутреннего перехода. 4. Все переходные элементы металлические по своей природе, хорошие проводники тепла и электричества; показывают постепенное уменьшение электроположительности при переходе через период. Благодаря прочным металлическим связям эти металлы твердые, обладают высокой плотностью, высокой энтальпией атомизации, высокими температурами плавления и кипения и образуют сплавы с другими металлами. 5. Температура плавления этих металлов сначала повышается до максимума, а затем постепенно снижается к концу ряда. Прочность металлических связей приблизительно связана с числом наполовину заполненных d-орбиталей. 6. Радиусы ионов, имеющих одинаковый заряд и величину, в данной серии прогрессивно уменьшаются с увеличением атомного номера. Это объясняется слабым экранирующим действием d-электронов. 7. Энергия ионизации переходных элементов выше, чем у элементов s-блока, но ниже, чем у элементов p-блока. Она обычно увеличивается слева направо в ряду. 8. Переходные металлы имеют различные степени окисления. Различные степени окисления переходных металлов обусловлены участием ns и (n – 1 )d-электронов в связи. 9. Большинство переходных металлов достаточно электроположительны. Они реагируют с минеральными кислотами с выделением H2газ. 10. Переходные элементы и многие их соединения парамагнитны, 11. Образование окрашенных соединений (как в твердом состоянии, так и в водном растворе) – еще одна очень распространенная характеристика переходных металлов. Это связано с поглощением некоторого излучения видимого света, вызывающего d-d переход электронов в атоме переходного металла. 12. В отличие от элементов s- и p-блока, переходные элементы обладают способностью образовывать комплексы. Это происходит потому, что эти элементы (a) имеют небольшие высокозаряженные ионы и (b) содержат вакантные d-орбитали. 13. Многие из переходных металлов и их соединений выступают в качестве катализаторов в различных реакциях. 14. Переходные металлы образуют большое количество междоузельных соединений. 15. Переходные металлы образуют большое количество сплавов. Это связано с тем, что их атомы легко заменяют друг друга в кристаллических решетках металлов. 16. Оксиды переходных металлов в низших степенях окисления обычно основные по природе, а в высших степенях окисления – амфотерные или кислотные по природе. 17. Элементы f-блока были разделены на две серии в зависимости от того, попадает ли последний электрон (дифференцирующий электрон) на 4f-орбитали или 5f-орбитали, и соответственно называются лантанидами или актинидами соответственно 18. Актиниды проявляют несколько состояний окисления, но наиболее распространенным является состояние окисления + 3. Наивысшая степень окисления актинидов – + 7. 19. Свойства лантаноидов: (a) Общая электронная конфигурация – [Xe] 4f 1-14 5d 0-1 6s 2 . (b) Металлы серебристо-белого цвета. Они ковкие, пластичные, имеют низкую прочность на разрыв и являются хорошими проводниками тепла и электричества. (c) Они имеют относительно высокую плотность и обладают высокими температурами плавления. (d) Основная степень окисления лантаноидов – + 3. Однако некоторые элементы также находятся в состоянии окисления + 2 (Eu 2+ ) и + 4 (Ce 4+ ). (e) Многие ионы лантанидов окрашены из-за электронного перехода между различными 4 f-уровнями. (f) Большинство ионов лантаноидов проявляют парамагнетизм из-за наличия неспаренных электронов. Ионы лантаноидов, не проявляющие парамагнетизма, – это ионы, у которых либо нет 4f-электронов, например, La 3+ и Ce 4+, либо есть завершенный 4f-уровень, например, Yb 2+ и Lu 3+. (g) Лантаниды легко потускнеют на воздухе и в камере, давая триоксиды (кроме цезия, который образует Ce0).2). (h) Оксиды и гидроксиды лантаноидов имеют основной характер. (i) Соединения лантаноидов, как правило, преимущественно ионные. 20. Это постепенное уменьшение атомного размера в ряду первых f-переходных элементов называется лантаноидным сокращением. 21. Свойства актинидов: (a) Общая электронная конфигурация – [Rn] 5f 0-14 6ds 0-1 7s 2 . (b) Все элементы – серебристо-белые металлы. (c) Температуры плавления актинидов умеренно высокие. (d) Ионный размер актинидов постепенно уменьшается вдоль ряда. (e) Актиниды способны находиться в нескольких состояниях окисления. Однако в актинидах предпочтительным является состояние окисления +4. (f) Некоторые актиноидные элементы могут существовать в степени окисления + 6, например, уран, нептуний и плутоний. (g) Многие актиноидные элементы радиоактивны. Элементы после урана являются искусственными. (h) Актиниды имеют гораздо большую склонность к образованию комплексов, чем лантаниды.