Лекция 5. У элементов побочных подгрупп за исключением Zn , Cd, Hg, заполняются внутренние (n-1) d –оболочки

ХИМИЯ D - ЭЛЕМЕНТОВ

У элементов побочных подгрупп за исключением Zn, Cd, Hg, заполняются внутренние (n-1) d –оболочки. По свойствам они в той или иной степени близки к элементам соответствующих главных подгрупп. Это сходство особенно велико в 3-й группе, так как в этой группе только начинается заполнение d – подуровня. Затем оно уменьшается от 3-й группы к 7-й, а в 8-й - совсем исчезает.

Так как в атомах d - элементов на внешнем энергетическом уровне содержится не более двух электронов, то все эти элементы - металлы. Наличие d -электронов на предпоследнем энергетическом уровне, энергия которых мало отличается от энергии s– электронов последнего уровня, приводит к тому, что все d – элементы, за редким исключением, могут проявляют переменную валентность, их ионы окрашены хотя бы в одной степени окисления

Для каждой декады d-элементов наиболее устойчивы электронные конфигурации d ⁰ (Sc,), d⁵ (Мn) и d¹⁰ (Zn, Сd, Hg).

В отличие от соединений главных подгрупп устойчивость соединений, отвечающих высшей степени окисления в подгруппах с ростом заряда ядра увеличивается.

В каждой подгруппе I-й элемент существенно отличается по свойствам от последующего, а 2 и 3-й очень похожи между собой, так как в результате лантаноидного сжатия их радиусы очень близки по размерам.

Для d-элементов характерно не только вертикальное но и горизонтальное сходство, например, Fe больше похоже на Cо иNi, чем на своих благородных

аналогов Ru и Os.

В некоторых случаях у элементов побочных групп особенно велико сходство со вторым элементом соответствующей главной подгруппы, Zn - Mg, Sc - Al и т.д.

Для d-элементов характерно образование соединений нестихиометричес-кого состава, например, МgО, но Тi_1,983О₂ .

В периоде слева направо восстановительная способность ионов в низших степенях окисления и окислительная способность ионов в высших степенях окисления увеличивается (например, Zn²⁺ -плохой восстановитель, а Тi²⁺ -хороший, Тi⁴⁺ - плохой окислитель, VO₃^- - окислитель средней силы, Cr₂O₇^2- и Mn₂O₇^- -очень хорошие окислители).

В группах сверху вниз восстановительная способность ионов в низших степенях окисления и окислительная способность ионов в высших степенях окисления уменьшается.

Большинство d-элементов склонны к образованию полимерных неоргани-ческих соединений, многие образуют соединения кластерного типа.