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  • 副族元素的原子結(jié)構(gòu)及其對性質(zhì)的影響

    副族元素的原子結(jié)構(gòu)及其對性質(zhì)的影響
    副族元素中次外層有未排滿的電子,但具體在高中必修2中未提及,我很好奇,希望了解下.有高手請指點(diǎn)下結(jié)構(gòu)示意圖,并分析下這對元素性質(zhì),電子得失有什么影響.
    化學(xué)人氣:501 ℃時間:2019-09-21 06:38:50
    優(yōu)質(zhì)解答
    這么給你說吧,副族元素也就是過渡元素,性質(zhì)的遞變和主族元素不太一樣,因?yàn)閐,f軌道開始充填電子,且由于“鑭系收縮”的原因,使得同一族的元素性質(zhì)非常相似,同時在是電子上都相對較難,像我們知道的金,銀,鉑系元素都是副族元素
    過渡金屬由于具有未充滿的價層d軌道,基于十八電子規(guī)則,性質(zhì)與其他元素有明顯差別.
    由于這一區(qū)很多元素的電子構(gòu)型中都有不少單電子(錳這一族尤為突出,d5構(gòu)型),較容易失去,所以這些金屬都有可變價態(tài),有的(如鐵)還有多種穩(wěn)定存在的金屬離子.過渡金屬最高可以顯+7(錳)、+8(鋨)氧化態(tài),前者由于單電子的存在,后者由于能級太高,價電子結(jié)合的較為松散.高氧化態(tài)存在于金屬的酸根或酰基中(如:VO43-釩酸根,VO22+釩?;?
    對于第一過渡系,高氧化態(tài)經(jīng)常是強(qiáng)氧化劑,并且它們都能形成有還原性的二價金屬離子.對于二、三過渡系,由于原子半徑大、價電子能量高的原因,低氧化態(tài)很難形成,其高氧化態(tài)也沒有氧化性.同一族的二、三過渡系元素具有相仿的原子半徑和相同的性質(zhì),這是由于鑭系收縮造成的.
    由于空的d軌道的存在,過渡金屬很容易形成配合物.金屬元素采用雜化軌道接受電子以達(dá)到16或18電子的穩(wěn)定狀態(tài).當(dāng)配合物需要價層d軌道參與雜化時,d軌道上的電子就會發(fā)生重排,有些元素重排后可以使電子完全成對,這類物質(zhì)稱為反磁性物質(zhì).相反,當(dāng)價層d軌道不需要重排,或重排后還有單電子時,生成的配合物就是順磁性的.反磁性的物質(zhì)沒有顏色,而順磁性的物質(zhì)有顏色,其顏色因物質(zhì)而異,甚至兩種異構(gòu)體的顏色都是不同的.一些金屬離子的顏色也是有單電子的緣故.
    大多數(shù)過渡金屬都是以氧化物或硫化物的形式存在于地殼中,只有金、銀等幾種單質(zhì)可以穩(wěn)定存在.
    最典型的過渡金屬是4-10族.銅一族能形成配合物,但由于d10構(gòu)型太穩(wěn)定,最高價只能達(dá)到+3.靠近主族的稀土金屬只有很少可變價態(tài).12族元素只有汞有可變價態(tài),鋅基本上就是主族金屬.由于性質(zhì)上的差異,有時銅、鋅兩族元素并不看作是過渡金屬,這時銅鋅兩族合稱ds區(qū)元素.
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