9.6: خلاصه
- Page ID
- 216207
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \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 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. کاهش فلزاتی که فعال تر هستند دشوارتر است.
فلزات واسطه رفتار شیمیایی معمولی فلزات را از خود نشان می دهند. به عنوان مثال، آنها هنگام گرم شدن در هوا اکسید می شوند و با هالوژن های عنصری واکنش می دهند و هالیدها را تشکیل می دهند. آن دسته از عناصر که در بالای هیدروژن در سری فعالیت قرار دارند، با اسیدها واکنش نشان می دهند و نمک و گاز هیدروژن تولید می کنند. اکسیدها، هیدروکسیدها و کربناتهای ترکیبات فلز واسطه در حالتهای اکسیداسیون پایین پایه هستند. هالیدها و سایر نمک ها به طور کلی در آب پایدار هستند، اگرچه اکسیژن در برخی موارد باید حذف شود. اکثر فلزات واسطه انواع مختلفی از حالت های اکسیداسیون پایدار را تشکیل می دهند که به آنها اجازه می دهد طیف گسترده ای از واکنش شیمیایی را نشان دهند.
عناصر واسطه و عناصر گروه اصلی میتوانند ترکیبهای 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. پیکربندیهای سیس و ترانس در برخی از کمپلکسهای صفحهای هشتوجهی و مربعی امکانپذیر است. علاوه بر این ایزومرهای هندسی، ایزومرهای نوری (مولکولها یا یونهایی که تصاویر آینهای هستند اما سوپراخت نیستند) در کمپلکسهای هشتوجهی خاصی امکانپذیر هستند. مجتمع های هماهنگی کاربردهای متنوعی از جمله حمل و نقل اکسیژن در خون، تصفیه آب و مصارف دارویی دارند.
نظریه میدان کریستال فعل و انفعالات بین الکترون های روی فلز و لیگاندها را به عنوان یک اثر الکترواستاتیک ساده در نظر می گیرد. حضور لیگاندها در نزدیکی یون فلزی، انرژیهای اوربیتالهای d فلزی را نسبت به انرژیهایشان در یون آزاد تغییر میدهد. هر دو رنگ و خواص مغناطیسی یک مجموعه را می توان به این تقسیم میدان کریستال نسبت داد. بزرگی شکافت (Δ oct) بستگی به ماهیت لیگاندهای متصل به فلز دارد. لیگاندهای میدان قوی شکافتهای بزرگی تولید میکنند و کمپلکسهای با اسپین پایین را ترجیح میدهند، که در آن اوربیتالهای t 2g قبل از اینکه الکترونها اوربیتالهای e g را اشغال کنند، کاملاً پر میشوند. لیگاندهای میدان ضعیف به تشکیل کمپلکسهای با اسپین بالا علاقه دارند. اوربیتالهای t 2 g و e g قبل از اینکه دو بار اشغال شوند، به تنهایی اشغال میشوند.