К d-элементам относят те элементы, атомы которых содержат валентные электроны на (n – 1)d ns-уровнях и составляют побочные (IIIВ–VIIВ, IВ, IIВ) подгруппы, занимая промежуточное положение между типичными s-металлами (IА, IIА) и p-элементами. Из 109 элементов периодической системы 37 относятся к d-элементам; из них последние 7 радиоактивны и входят в незавершенный седьмой период. Электронное строение атомов d-элементов определяет их химические свойства. 3d-Элементы по химическим свойствам существенно отличаются от 4d- и 5d-элементов. При этом элементы IVВ–VIIВ подгрупп очень схожи по многим химическим свойствам. Это сходство обусловлено лантаноидным сжатием, которое из-за монотонного уменьшения радиусов при заполнении 4f-орбиталей приводит к практическому совпадению радиусов циркония и гафния, ниобия и тантала, молибдена и вольфрама, технеция и рения. Элементы этих пар очень близки по физическим и особенно по химическим свойствам; первые шесть элементов встречаются в одних рудных месторождениях, трудно разделяются; их иногда называют элементами-близнецами.
Атомы d-элементов характеризуются общей электронной формулой (n – 1)d1–10ns0–2. Некоторые из тяжелых d-элементов не являются полными электронными аналогами. В табл. 8.10 приведены электронные формулы всех d-элементов и возможные степени окисления, проявляемые ими. Увеличение числа электронов иногда сопровождается немонотонностью заселения d-орбиталей. Это обусловлено сближением энергий (n – 1)d- и ns-орбиталей и усилением межэлектронного взаимодействия к концу периода.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 8.10 Электронные формулы и типичные степени окисления d-элементов. |
Проблемы и решения на уровне структурной химии
В данном разделе
речь идет об особом уровне развития химических знаний, на котором
главенствующую роль играет структура молекулы реагента.
Свойства веществ,
и их качественное разнообразие, обусл ...
Вулканизация каучуков
Фторкаучуки вулканизуются
при нагревании смесей, содержащих вулканизующие агенты, или под действием
излучений высокой энергии. Степень радиационной вулканизации фторкаучуков тем
выше, чем больше со ...
Развитие хроматографии
С необходимостью
разделения и анализа смеси веществ приходится сталкиваться не только химику, но
и многим другим специалистам.
В мощном арсенале
химических и физико-химических методов ра ...