9: فلزات واسطه و شیمی کوردیناسیون
- Page ID
- 216204
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)فلزات واسطه به عنوان عناصری تعریف می شوند که اوربیتال d را تا حدی پر کرده اند (یا به راحتی تشکیل می دهند). این عناصر شامل d -block (گروه های 3 تا 11) و عناصر عنصر f-block است. تنوع خواص نشان داده شده توسط فلزات واسطه به دلیل پوسته های ظرفیت پیچیده آنها است. بر خلاف بسیاری از فلزات گروه اصلی که در آن یک حالت اکسیداسیون به طور معمول مشاهده می شود، ساختار پوسته ظرفیت فلزات واسطه به این معنی است که آنها معمولا در چندین حالت اکسیداسیون پایدار مختلف رخ می دهند. علاوه بر این، انتقال الکترون در این عناصر می تواند با جذب فوتون ها در طیف الکترومغناطیسی قابل مشاهده مطابقت داشته باشد و منجر به ترکیبات رنگی شود. به دلیل این رفتارها، فلزات واسطه یک شیمی غنی و جذاب از خود نشان می دهند.
- 9.2: پیدایش، تهیه و خواص فلزات واسطه و ترکیبات آنها
- فلزات انتقالی عناصری با اوربیتال های d پر شده هستند که در بلوک d جدول تناوبی قرار دارند. واکنش پذیری عناصر گذار به طور گسترده ای از فلزات بسیار فعال مانند اسکاندیم و آهن تا عناصر تقریبا بی اثر مانند فلزات پلاتین متفاوت است. نوع شیمی مورد استفاده در جداسازی عناصر از سنگ معدن آنها بستگی به غلظت عنصر در سنگ معدن آن و دشواری کاهش یون های عناصر به فلزات دارد.
- 9.3: شیمی هماهنگی فلزات واسطه
- عناصر واسطه و عناصر گروه اصلی میتوانند ترکیبات هماهنگی، یا کمپلکسهایی را تشکیل دهند که در آن یک اتم یا یون فلز مرکزی توسط پیوندهای کووالانسی مختصات به یک یا چند لیگاندها پیوند میخورد. لیگاندهایی که بیش از یک اتم دهنده دارند لیگاندهای چنددندانه نامیده میشوند و کلاتها را تشکیل میدهند. هندسههای رایجی که در کمپلکسها یافت میشوند چهار وجهی و صفحهای مربعی (هر دو با عدد هماهنگی چهار) و هشتوجهی (با عدد هماهنگی شش) هستند.
- 9.4: خواص اسپکتروسکوپی و مغناطیسی ترکیبات هماهنگی
- نظریه میدان کریستال، که فرض می کند که فعل و انفعالات فلز-لیگاند تنها در طبیعت الکترواستاتیک هستند، بسیاری از خواص مهم کمپلکس های انتقال فلز، از جمله رنگ، مغناطیس، ساختارها، پایداری و واکنش پذیری آنها را توضیح می دهد.
- 9.7: تمرینات
- اینها تمرینات مشق شب برای همراهی با TEXTMAP است که برای «شیمی» توسط OpenStax ایجاد شده است. بانک های سوال شیمی عمومی مکمل را می توان برای سایر نقشه های متنی یافت و می توانید در اینجا مشاهده کنید.