2014年9月26日 星期五

過渡金屬研究 The Transition Metals: A Survey

化學原理啟迪472
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1.     代表性元素最引人注目的特質是,同一週期元素,由左而右,隨著價電子數增加,化學性質顯著改變。同一族元素化學性質十分類似。
2.     相反地,同一週期的過渡性金屬,性質非常類似。同一族元素也是如此。
3.     過渡金屬元素所以會有這樣的差異,是因為最後一個添加進去的電子是進入內殼層軌域d區過渡金屬填入的是d電子鑭系和錒系元素填入的是f電子
4.     內殼層的d電子和f電子,無法像外殼層的s電子和p電子那樣參與鍵結,因此,過渡金屬元素,不像代表性元素那樣,同一週期元素,隨著電子數增加,而化學性質改變。
5.     傳統上d區過渡金屬,在週期表上也有分族命名,但是,過渡金屬不同族的化性差不多,這與代表性元素每一族元素各有其特殊化學行為不同,不能相比擬。因此,我們不會使過渡金屬的分類命名。
6.     過渡金屬是標準的金屬元素,有金屬光澤、高導電性和導熱性是導熱、導電性最佳的過渡金屬元素,不過,第二名的導熱與導電也很好,這就是為什麼家庭與工廠電力系統廣泛用銅當導體。
7.     除了許多相似性之外,各過渡金屬之間,確實存在著差異。舉例來說,tungsten的熔點是3400℃;用來做燈泡的鎢絲;而25℃下卻是液態的;
8.     某些過渡金屬,例如鐵和鈦,質地堅硬,是非常好用的結構材料;其他過渡金屬元素,像是銅、金、銀,則比較軟。
9.     不同過渡金屬元素的化學反應度,也有很大的差異,某些過渡金屬很容易與氧反應形成氧化物。
10. 比較容易與氧反應的過渡金屬中,有些過渡金屬,例如鉻、鎳、鈷,生成的氧化物,會緊緊地吸附在金屬表面,能保護金屬,避免金屬進一步氧化
11. 其他的過渡金屬,例如,與氧反應生成的鐵鏽會剝落,暴露出新的金屬表面,與外界的氧接觸,持續腐蝕程序。此外,有一些過渡金屬屬於鈍性金屬,不會生成氧化物,這類金屬主要是金、銀、鉑、
12. 過渡金屬與非金屬元素生成離子化合物的反應中,展現以下典型的過渡金屬特性:
13. 過渡金屬有超過1個以上的氧化數。舉例來說,鐵能與氯結合成FeCl2FeCl3
14. 過渡金屬陽離子,能組成錯離子complex ions,錯離子的構造是以過渡金屬離子為中心,周遭環繞特定數量的配位子。
15. 配位子是行為像路易斯鹼的分子或離子。舉例來說,化合物[Co(NH3)6]Cl3含有Co(NH3)63+陽離子和Cl陰離子。
16. 大部分錯離子化合物是有顏色的,因為錯合物裡的過渡金屬離子,能吸收可見光的特定波長。
17. 許多錯離子化合物是順磁性的paramagnetic,含有未鍵結電子對。
18. 在這個章節我們將專注於第一列過渡金屬,因為它們具有代表性,並且有許多實用價值。
n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl Chemical Principles

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