Question

过渡元素的定义是什么?有什么特点?

Answer 1

　　过渡元素(transition elements)
　　元素周期表中从ⅢB族到IIB族的化学元素 .这些元素在原子结构上的共同特点是价电子依次充填在次外层的 d 轨道上 ,因此,有时人们也把镧系元素和锕系元素包括在过渡元素之中 .另外,ⅠB族元素(铜、银、金)在形成＋2和 ＋3 价化合物时也使用了d电子；ⅡB族元素(锌、镉、汞)在形成稳定配位化合物的能力上与传统的过渡元素相似,因此,也常把ⅠB和ⅡB族元素列入过渡元素之中.过渡元素的特征性质有：①它们都是金属,具有熔点高、沸点高、硬度高、密度大等特性,而且有金属光泽,延展性、导电性和导热性都很好 ,不同的过渡金属之间可形成多种合金.②过渡金属的原子或离子中可能有成单的d电子 ,电子的自旋决定了原子或分子的磁性.因此,许多过渡金属有顺磁性,铁 、钴 、镍3种金属还可以观察到铁磁性.可用作磁性材料 .③ 过渡元素的d电子在发生化学反应时都参与化学键的形成 ,可以表现出多种的氧化态.最高氧化态从钪 、钇、镧的＋3一直到钌 、锇的＋8 .过渡元素在形成低氧化态的化合物时 ,一般形成离子键,而且容易生成水合物；在形成高氧化态的化合物时 ,形成的是共价键.④过渡元素的水合离子在化合物或溶液中大多呈显一定的颜色,这是由于具有不饱和或不规则的电子层结构造成的 .⑤ 过渡元素具有能用于成键的空d轨道以及较高的电荷／半径比,都很容易与各种配位体形成稳定的配位化合物.过渡金属[1]大多有其独特的生产方法：电解法、金属热还原法、氢还原法和碘化物热分解法.
　　周期表中从IIIB族到VIII族的元素.共有三个系列的元素(钪到镍、钇到钯和镧到铂),电子逐个填入他们的3d、4d和5d轨道.有时人们把过渡元素的范围扩大到包括镧系元素和锕系元素.因此有时也把铜族元素包括在过渡元素范围之内.锌族元素(IIB)形成稳定配位化合物的能力上与过渡元素很相似,因此也有人建议把锌族元素归入过渡元素范围.各系列过渡元素的与阿兹半径自左而右缓慢递减,各族元素的半径自上而下略有增加,但不像主族元素增加的那样显著.过渡元素的特征性质有以下几点.
　　（1 ） 都是金属,具有熔点高、沸点高、硬度高、密度大等特性；并有金属管则及延展性、高导电性和导热性.例如钨和钽的通电分别是3410℃和2996℃.不同的过渡金属之间可以形成多种合金.
　　（2）过渡元素中的d电子参与了化学键的形成,所以在它们的化合物中常表现出多种氧化态.最高氧化态从每行起始元素(钪、钇、镧)的+3增加到第六个元素(钌、锇)+8.在过渡元素的每个竖列中,元素的最高氧化态一般体现在该列底部的元素中,例如铁、钌、锇这一列里,铁的最高氧化态是+6,而锇的则达到+8.
　　（3 ） 过渡元素具有能用于成键的空d轨道和较高的电荷/半径比,容易形成稳定的配位化合物,例如能形成Au(CN)2-配离子,可用于地品味金矿中回收金.此外,维生素B12是Co(III)的配合物,血红素是Fe(III)的配合物.过渡元素常用作催化剂.