D ブロック元素の元素および化合物の特性と反応 - セッション 1

遷移元素。 D ブロック元素の触媒活性。錯体。リガンド。キレート化。 d ブロック元素による着色化合物の形成。 D ブロック元素の酸化物の酸性、塩基性、または両性の性質。

遷移元素は、周期表の中央に位置する化学元素のグループです。これらは、ある状態から別の状態へ遷移できる独特の特性を持っているため、遷移金属とも呼ばれます。これらは s ブロック要素と p ブロック要素の間に存在します。遷移元素には、dブロック元素とfブロック元素が含まれます。 dブロック元素の最後の電子はd軌道に入ります。 f ブロック元素の最後の電子は f 軌道に入ります。 d ブロック遷移元素の例としては、鉄、銅、ニッケル、亜鉛などがあります。

遷移元素の最も重要な特性の 1 つは、異なる電荷を持つイオンを形成する能力です。これは、最も外側のエネルギーレベルに、原子にしっかりと結合していない電子があるためです。これらの電子は簡単に失われたり得られたりするため、さまざまな電荷を持つさまざまなイオンが形成されます。例えば、チルルは異なる酸化状態のイオンを形成できます。それは形成される Ti⁺³そして Ti⁺⁴ ionイオン。

遷移金属としても知られる d ブロック元素は、触媒活性があることで知られています。つまり、消費されることなく化学反応を加速できるのです。その一例は、ハーバー法における鉄の使用です。ハーバー法は窒素と水素ガスからアンモニアを生成するのに使用されます。鉄は反応を加速させる触媒として働きます。これにより、通常必要とされるよりも低い温度と圧力で反応を起こすことができます。

D ブロック元素は、その独特な電子配置により触媒活性を持ちます。 d 軌道は部分的に満たされており、これによって他の分子と一時的な結合を形成できます。この特性により、他の分子と相互作用し、反応の発生に必要な活性化エネルギーを下げることで化学反応を促進することができます。さらに、d ブロック元素は複数の酸化状態を持つことがよくあります。この特性により、酸化還元反応において特に効果的になります。

配位錯体は、中心の金属原子またはイオンを含み、その周囲を配位子と呼ばれる他の分子またはイオンが取り囲む分子です。これらは配位化合物としても知られています。遷移金属によって錯体が形成されます。配位子は金属イオンと配位結合を形成します。配位錯体の例としては [Fe(H₂O)₆]⁺²。これには Fe⁺²ion中央には6つの H₂O分子。

水分子は鉄に電子対を供与して鉄イオンと配位結合し、安定した錯体を形成します。配位錯体中の金属イオンの配位数は、中心の金属イオンを取り囲む配位子の数です。鉄の配位数 [Fe(H₂O)₆]⁺²6です。これは、中心の鉄イオンが 6 つの水リガンドに囲まれているためです。

ご存知のように、配位子は中心の金属イオンを取り囲み、それと配位共有結合を形成する分子またはイオンです。配位子は複数の配位共有結合を形成できます。それは、配位子が供与できる孤立電子対の数に依存します。配位子が孤立電子対を 1 つだけ供与できる場合、単座配位子と呼ばれます。単座配位子の例としてはアンモニアが挙げられます。

配位子が 2 つの孤立電子対を供与して中心の金属イオンと 2 つの配位共有結合を形成できる場合、その配位子は二座配位子と呼ばれます。二座配位子の例としてはエチレンジアミンがある。ご覧のとおり、エチレンジアミン 1 分子には 2 つの孤立電子対が含まれています。エチレンジアミンは2つの配位子を介して NH₂中心に銅イオンを含む bis−(ethylenediamine)cuprate(II)複雑な。したがって、それは二座配位子です。

配位子が 2 つ以上の孤立電子対を供与して中心金属イオンと共有結合を形成できる場合、多座配位子と呼ばれます。多座配位子の例としてはエチレンジアミン四酢酸が挙げられる。エチレンジアミン四酢酸には 6 つの配位部位があります。多座配位子です.

二座配位子または多座配位子が金属イオンと結合して形成される錯体はキレートと呼ばれます。キレートの形成過程はキレート化と呼ばれます。キレートを形成する配位子をキレート配位子といいます。二座配位子と多座配位子はキレート配位子と呼ばれます例えば、 bis−(ethylenediamine)cuprate(II) ionキレートです。 2 つのエチレンジアミン分子が銅イオンと結合して形成されます。エチレンジアミンは二座配位子です.

d ブロック元素の酸化物は、金属イオンの酸化状態に基づいて、酸性、塩基性、または両性の性質を示す可能性があります。アドブロック金属酸化物中の金属イオンの酸化状態が低い場合、金属酸化物は本質的に塩基性です。例えば、酸化マンガン MnO本質的に基本的なものです。これは、マンガンの酸化状態が MnO正の2です。マンガンの最も低い酸化状態です.

アドブロック金属酸化物中の金属イオンの酸化状態が高い場合、金属酸化物は酸性の性質を持ちます。例えば、七酸化マンガン Mn₂O₇本質的に酸性です。これは、マンガンの酸化状態が Mn₂O₇正の7です。マンガンの最も高い酸化状態です。どのバナジウム酸化物がより酸性であるかわかりますか？一酸化バナジウム VOまたは五酸化バナジウム V₂O₅?

アドブロック金属酸化物中の金属イオンの酸化状態が最低酸化状態と最高酸化状態の中間である場合、金属酸化物は両性の性質を持ちます。例えば二酸化マンガン MnO₂本質的に両性です。つまり、酸としても塩基としても作用できるということですこれは、マンガンの酸化状態が MnO₂正の4です。マンガンの最低酸化状態と最高酸化状態の中間です.

D ブロック元素の元素および化合物の特性と反応 - セッション 2

D ブロック元素の元素および化合物の特性と反応 - セッション 1

遷移元素。 D ブロック元素の触媒活性。 錯体。 リガンド。 キレート化。 d ブロック元素による着色化合物の形成。 D ブロック元素の酸化物の酸性、塩基性、または両性の性質。

遷移元素。 D ブロック元素の触媒活性。錯体。リガンド。キレート化。 d ブロック元素による着色化合物の形成。 D ブロック元素の酸化物の酸性、塩基性、または両性の性質。