Přechodné kovy

Umístění přechodných kovů v periodické tabulce chemických prvků

Být

PROTI

Tak jako

já

Čs

Los Angeles

Odpoledne

Dopoledne

srov

Přechodné kovy (přechodné prvky) jsou prvky vedlejších podskupin Periodického systému chemických prvků D. I. Mendělejeva , v jejichž atomech se objevují elektrony v d- a f -orbitalech [1] . Obecně lze elektronovou strukturu přechodových prvků znázornit následovně: . ns-orbital obsahuje jeden nebo dva elektrony , zbývající valenční elektrony jsou v -orbitalu. Protože počet valenčních elektronů je znatelně menší než počet orbitalů, jsou jednoduchými látkami tvořenými přechodnými prvky kovy . ${\displaystyle (n-1)d^{x}ns^{y))$ $(n-1)d$

Tabulka přechodných kovů

Skupina →
Období ↓

III

PROTI

VII

VIII

já

čtyři

21sc
_

22
Ti

23V
_

24Cr
_

25
Mn

26 Fe
_

27Co
_

28
Ni

29
Cu

30
Zn

39
Y

40
Zr

41
Nb

42 mě
_

43
Tc

44
Ru

45
Rh

46
Pd

47
Ag

48
CD

72
hf

73
Ta

74 W
_

75
Re

76
Os

77
Ir

78
Pt

79
Au

80
Hg

104
RF

105 dB
_

106 Sg
_

107
Bh

108
Hs

109
Mt

110
Ds

111 Rg
_

112
Cn

Lanthanoidy *

57la
_

58
Ce

59
Pr

60Nd
_

61
hodin

62
cm_

63
Eu

64
Gd

65 TB
_

66
Dy

67
Ho

68
Er

69
Tm

70
Yb

71
Lu

Aktinidy **

89
Ac

90.
_

91 Pa
_

92
U

93
Np

94
Pu

95
hodin ráno

96 cm_

97
bk

98
srov

99
Es

100
fm

101
Md

102
č

103 lr
_

Obecná charakteristika přechodných prvků

Všechny přechodové prvky mají následující společné vlastnosti: [2]

Malé hodnoty elektronegativity .
Proměnné oxidační stavy . Pro téměř všechny d-prvky, v jejichž atomech jsou 2 valenční elektrony na vnější ns-podúrovni , je oxidační stav +2.
Vycházíme-li z d-prvků III. skupiny periodické tabulky chemických prvků D. I. Mendělejeva , tvoří prvky v nejnižším oxidačním stavu sloučeniny, které vykazují vlastnosti zásadité , v nejvyšším - kyselé , ve středním - amfoterní . Například:

Složený vzorec	Povaha spojení
Mn(OH) 2	Základna střední pevnosti
Mn(OH) 3	Slabý základ
Mn(OH) 4	amfoterní hydroxid
H2MnO4 _ _ _	silná kyselina
HMnO 4	Velmi silná kyselina

Všechny přechodné prvky se vyznačují tvorbou komplexních sloučenin.

Měděná podskupina

Podskupina mědi nebo vedlejší podskupina skupiny I Periodické tabulky chemických prvků D. I. Mendělejeva zahrnuje prvky : měď Cu, stříbro Ag a zlato Au.

Vlastnosti kovů podskupiny mědi [3]

atomové číslo	Jméno, symbol	Elektronická konfigurace	Oxidační stavy	p, g/cm³	tpl , ° C	t balík , °C
29	měď Cu	[Ar] 3d 10 4s 1	0, +1, +2	8,96 [4] [5]	1083 [4] [5]	2543 [4] [5]
47	Stříbrné Ag	[Kr] 4d 10 5s 1	0, +1, +3	10,5 [6]	960,8 [6]	2167 [6]
79	Au Gold	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 1	0, +1, +3, +5	19.3 [7]	1063,4 [7]	2880 [7]

Všechny kovy se vyznačují vysokými hodnotami hustoty , bodu tání a varu , vysokou tepelnou a elektrickou vodivostí . [osm]

Charakteristickým rysem prvků měděné podskupiny je přítomnost naplněné pre-externí -podúrovně, dosažené díky přeskakování elektronů z ns-podúrovně. Důvodem tohoto jevu je vysoká stabilita zcela zaplněné d-podúrovně. Tato vlastnost určuje chemickou inertnost jednoduchých látek , jejich chemickou neaktivitu, proto se zlatu a stříbru říká ušlechtilé kovy . [9] $(n-1)d$

Měď

Měď je poměrně měkký červenožlutý kov [ 10] . V elektrochemické řadě napětí kovů je vpravo od vodíku , proto se rozpouští pouze v oxidačních kyselinách (v kyselině dusičné jakékoli koncentrace a v koncentrované kyselině sírové ):

{\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))

Měď je na rozdíl od stříbra a zlata oxidována z povrchu vzdušným kyslíkem i při pokojové teplotě . V přítomnosti oxidu uhličitého a vodní páry je jeho povrch pokryt zeleným povlakem, kterým je základní uhličitan měďnatý (II) .

Pro měď je nejtypičtější oxidační stav +2 [11] , nicméně existuje řada sloučenin, ve kterých vykazuje oxidační stav +1.

Oxid měďnatý

Oxid měďnatý CuO je černá látka. Působením redukčních činidel se při zahřívání mění na kovovou měď :

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

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

Roztoky všech solí dvojmocné mědi jsou zbarveny modře, což jim dodávají hydratované ionty . ${\displaystyle [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+))$

Při vystavení rozpustným solím mědi s roztokem uhličitanu sodného se vytvoří špatně rozpustný zásaditý uhličitan měďnatý (II) - malachit :

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

Hydroxid měďnatý

Hydroxid měďnatý Cu(OH) 2 vzniká působením alkálií na rozpustné měďnaté soli [12] :

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

Je to modrá látka, málo rozpustná ve vodě . Hydroxid měďnatý je amfoterní hydroxid s převahou bazických vlastností. Při silném zahřátí nebo stání pod matečným louhem se rozkládá:

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

Když se přidá amoniak , Cu(OH) 2 se rozpustí a vytvoří jasně modrý komplex:

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

Monovalentní sloučeniny mědi

Monovalentní sloučeniny mědi jsou extrémně nestabilní, protože měď má tendenci přecházet buď na Cu 2+ nebo na Cu 0 . Nerozpustné sloučeniny CuCl, CuCN, Cu 2 S a komplexy tohoto typu jsou stabilní . [13] ${\displaystyle [Cu(NH_{3})_{2}]^{+))$

Stříbro

Stříbro je inertnější než měď [14] , ale při skladování na vzduchu černá v důsledku tvorby sulfidu stříbrného :

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

Stříbro se rozpouští v kyselinách - oxidačních činidlech :

{\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))

Nejstabilnější oxidační stav stříbra je +1. V analytické chemii je široce používán rozpustný dusičnan stříbrný AgNO 3 , který se používá jako činidlo pro kvalitativní stanovení iontů Cl - , Br - , I - :

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

Když se k roztoku AgN03 přidá alkalický roztok , vytvoří se tmavě hnědá sraženina oxidu stříbrného Ag20 :

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

Mnoho špatně rozpustných sloučenin stříbra se rozpouští v komplexotvorných látkách, jako je například amoniak a thiosíran sodný :

{\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))

Zlato

Zlato je kov , který kombinuje vysokou chemickou inertnost a krásný vzhled, díky čemuž je nepostradatelné při výrobě šperků [15] . Na rozdíl od mědi a stříbra je zlato extrémně inertní vůči kyslíku a síře , ale při zahřívání reaguje s halogeny :

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

K převedení zlata do roztoku je potřeba silné oxidační činidlo , takže zlato je rozpustné ve směsi koncentrované kyseliny chlorovodíkové a dusičné (" aqua regia "):

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

Platinové kovy

Platinové kovy jsou rodinou 6 chemických prvků sekundární podskupiny skupiny VIII periodického systému , včetně ruthenia Ru, rhodia Rh, palladia Pd, osmia Os, iridia Ir a platiny Pt. Tyto kovy se dělí na dvě triády: lehké - triáda palladia (Ru, Rh, Pd) a těžké - triáda platiny (Os, Ir, Pt).

Význam přechodných kovů

Bez přechodných kovů nemůže naše tělo existovat. Železo je aktivní složkou hemoglobinu . Zinek se podílí na tvorbě inzulínu . Kobalt je centrem vitaminu B-12. Měď , mangan a molybden , stejně jako některé další kovy, jsou součástí enzymů .

Mnoho přechodných kovů a jejich sloučenin se používá jako katalyzátory. Například hydrogenační reakce alkenů na platinovém nebo palladiovém katalyzátoru. Polymerace ethylenu se provádí pomocí katalyzátorů obsahujících titan .

Velké použití slitin přechodných kovů: ocel , litina , bronz , mosaz , vyhraje .

Viz také

Poznámky

↑ Yandex.Dictionaries: Přechodné prvky // Velká sovětská encyklopedie : [ve 30 svazcích] / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3252.html XuMuK.Ru - Přechodové prvky] . Staženo 27. června 2009. (Ruština)
↑ Vlastnosti prvků podskupiny mědi na Alhimikov.Net (nepřístupný odkaz) . Archivováno z originálu 22. února 2012. (Ruština)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/239.html Fyzikální vlastnosti mědi na XuMuK.Ru] . Staženo 27. června 2009. (Ruština)
↑ 1 2 3 Fyzikální vlastnosti mědi na Yandexu Slovníky // Velká sovětská encyklopedie : [ve 30 svazcích] / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/257.html Fyzikální vlastnosti stříbra na XuMuK.Ru] . Staženo: 28. června 2009. (Ruština)
↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/289.html Fyzikální vlastnosti zlata na XuMuK.Ru] . Staženo: 28. června 2009. (Ruština)
↑ Je myšlena pouze podskupina mědi, nikoli kovy obecně.
↑ Chemie kolem nás: ušlechtilé kovy . Získáno 27. června 2009. Archivováno z originálu 1. března 2012. (Ruština)
↑ Chemie. Přednášky a elektronické učebnice na Xenoid.Ru . Získáno 27. června 2009. Archivováno z originálu 10. února 2012. (Ruština)
↑ Chemie d-prvků skupiny I (nepřístupný odkaz) . Archivováno z originálu 22. února 2012. (Ruština)
↑ Toto je „klasický“ způsob získání nerozpustných zásad
↑ Chemie mědi . Získáno 28. června 2009. Archivováno z originálu 25. února 2012. (Ruština)
↑ O stříbře - vlastnosti stříbra (nepřístupný odkaz) . Získáno 28. června 2009. Archivováno z originálu 22. února 2012. (Ruština)
↑ Funkce zlata, moderní představy o zlatě, zajímavosti o zlatě (nepřístupný odkaz) . Získáno 29. června 2009. Archivováno z originálu 15. června 2009. (Ruština)

Literatura

Achmetov N. S. Obecná a anorganická chemie. - M. : Vyšší škola, 2001.
Eremina E. A., Ryzhova O. N. Kapitola 17. Přechodové prvky // Schoolchildren's Handbook of Chemistry. - M . : Zkouška, 2009. - S. 250-275. — 512 s. - 5000 výtisků. - ISBN 978-5-377-01472-0 .
Kuzmenko N. E., Eremin V. V., Popkov V. A. Počátky chemie. Moderní kurz pro uchazeče o studium na vysokých školách. - M. : Zkouška, 1997-2001.
Lidin R. A., Andreeva L. L., Molochko V. A. Příručka anorganické chemie. — M .: Chemie, 1987.
Nekrasov BV Základy obecné chemie. — M .: Chemie, 1974.
Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. Stručná chemická referenční kniha. - L. , 1977. - S. 98.
Spitsyn V.I., Martynenko L.I. Anorganická chemie. - M .: MGU, 1991, 1994.
Turova N. Ya. Anorganická chemie v tabulkách. Tutorial. - M. : Vyšší chemická akademie Ruské akademie věd, 1997.

Odkazy

Slovníky a encyklopedie

V bibliografických katalozích
BNE : XX529438 BNF : 11962024k GND : 4078494-0 J9U : 987007546112105171 LCCN : sh85136954 NDL : 00570664 NKC : ph198752

Periodický systém chemických prvků D. I. Mendělejeva

osm

já

Čs

alkalických kovů	kovy alkalických zemin	Lanthanoidy	aktinidy	přechodné kovy
lehké kovy	Polokovy	nekovy	Halogeny	vzácné plyny

Periodická tabulka
Dmitrij Ivanovič Mendělejev Periodický zákon Skupiny prvků
Formáty	krátký Po blokech Rozšířené zvětšený Elektronické konfigurace Elektronegativita Alternativní Izotopy prvků
Seznam položek podle	...Název ... Etymologie ...otevírací doba ...oxidační stavy ... Tvrdost ... Prevalence u člověka : stopové prvky makroživiny Organogeny ... Hodnota standardních elektrochemických potenciálů
Skupiny	jeden 2 3 čtyři 5 6 7 osm 9 deset jedenáct 12 13 čtrnáct patnáct 16 17 osmnáct
Období	jeden 2 3 čtyři 5 6 7 osm
Rodiny chemických prvků	nekovy Polokovy (metaloidy) Kovy Nepřechodné prvky přechodné kovy Post-přechodové kovy Vnitřní přechodné kovy Lanthanoidy aktinidy Transuranium superpřechodové kovy lehké kovy Těžké kovy Supertěžké prvky (transaktinoidy) Žáruvzdorné kovy Kovy skupiny platiny ušlechtilé kovy Neželezné kovy radioaktivní prvky umělé prvky Vzácné předměty prvky vzácných zemin Stopové prvky Monoizotopické prvky Polyizotopové prvky
Blok periodické tabulky	s-prvky p-prvky d-prvky f-prvky g-prvky
jiný	Lanthanoidová kontrakce aktinoidní kontrakce Předpokládané prvky Symboly chemických prvků seznam
Periodická tabulka Kategorie:Periodický systém Portál: Chemie {{ Periodický systém prvků }}