過渡金屬基本性質

過渡金屬由于具有未充滿的價層d軌道，基于十八電子規(guī)則，性質與其他元素有明顯差別。

由于這一區(qū)很多元素的電子構型中都有不少單電子（錳這一族尤為突出，d(5)構型），較容易失去，所以這些金屬都有可變價態(tài)，有的（如鐵）還有多種穩(wěn)定存在的金屬離子。過渡金屬最高可以顯+7（錳）、+8（鋨）氧化態(tài)，前者由于單電子的存在，后者由于能級太高，價電子結合的較為松散。高氧化態(tài)存在于金屬的酸根或?；校ㄈ纾篤O4(3?)釩酸根，VO2(2+)釩?；?。

對于第一過渡系，高氧化態(tài)經常是強氧化劑，并且它們都能形成有還原性的二價金屬離子。對于二、三過渡系，由于原子半徑大、價電子能量高的原因，低氧化態(tài)很難形成，其高氧化態(tài)也沒有氧化性。同一族的二、三過渡系元素具有相仿的原子半徑和相同的性質，這是由于鑭系收縮造成的。

由于空的d軌道的存在，過渡金屬很容易形成配合物。金屬元素采用雜化軌道接受電子以達到16或18電子的穩(wěn)定狀態(tài)。當配合物需要價層d軌道參與雜化時，d軌道上的電子就會發(fā)生重排，有些元素重排后可以使電子完全成對，這類物質稱為反磁性物質。相反，當價層d軌道不需要重排，或重排后還有單電子時，生成的配合物就是順磁性的。反磁性的物質沒有顏色，而順磁性的物質有顏色，其顏色因物質而異，甚至兩種異構體的顏色都是不同的。一些金屬離子的顏色也是有單電子的緣故。

大多數(shù)過渡金屬都是以氧化物或硫化物的形式存在于地殼中，只有金、銀等幾種單質可以穩(wěn)定存在。

最典型的過渡金屬是4-10族。銅一族能形成配合物，但由于d(10)構型太穩(wěn)定，最高價只能達到+3?？拷髯宓南⊥两饘僦挥泻苌倏勺儍r態(tài)。12族元素只有汞有可變價態(tài)，鋅基本上就是主族金屬。由于性質上的差異，有時銅、鋅兩族元素并不看作是過渡金屬，這時銅鋅兩族合稱ds區(qū)元素。

過渡金屬由于具有未充滿的價層的軌道，性質與其他元素有明顯差別。

由于這一區(qū)很多元素的電子構型中都有不少單電子（錳這一族尤為突出，d5構型），較容易失去，所以這些金屬都有可變價態(tài)，有的（如鐵）還有多種穩(wěn)定存在的金屬離子。過渡金屬最高可以顯+7（錳）、+8（鋨）氧化態(tài)，前者由于單電子的存在，后者由于能級太高，價電子結合的較為松散。高氧化態(tài)存在于金屬的酸根或?；校ㄈ纾篤O43-釩酸根，VO22+釩?；?/p>

對于第一過渡系，高氧化態(tài)經常是強氧化劑，并且它們都能形成有還原性的二價金屬離子。對于二、三過渡系，由于原子半徑大、價電子能量高的原因，低氧化態(tài)很難形成，其高氧化態(tài)也沒有氧化性。同一族的二、三過渡系元素具有相仿的原子半徑和相同的性質，這是由于鑭系收縮造成的。

由于空的d軌道的存在，過渡金屬很容易形成配合物。金屬元素采用雜化軌道接受電子以達到16或18電子的穩(wěn)定狀態(tài)。當配合物需要價層d軌道參與雜化時，d軌道上的電子就會發(fā)生重排，有些元素重排后可以使電子完全成對，這類物質稱為反磁性物質。相反，當價層d軌道不需要重排，或重排后還有單電子時，生成的配合物就是順磁性的。反磁性的物質沒有顏色，而順磁性的物質有顏色，其顏色因物質而異，甚至兩種異構體的顏色都是不同的。一些金屬離子的顏色也是有單電子的緣故。

大多數(shù)過渡金屬都是以氧化物或硫化物的形式存在于地殼中，只有金、銀等幾種單質可以穩(wěn)定存在。

最典型的過渡金屬是4-10族。銅一族能形成配合物，但由于d10構型太穩(wěn)定，最高價只能達到+3?？拷髯宓南⊥两饘贈]有可變價態(tài)，也不能形成配合物。12族元素只有汞有可變價態(tài)，鋅基本上就是主族金屬。由于性質上的差異，有時銅、鋅兩族元素并不看作是過渡金屬，這時d區(qū)元素這一概念也就縮小至3到10族，銅鋅兩族合稱ds區(qū)元素。

術語的由來后過渡金屬是不清楚。早期使用記錄戴明，在1940年，在他的著 名的本書基礎化學。他對待過渡金屬截至整理組10(鎳，鈀和鉑)。他提到了隨后的元素在周期4?6周期表(銅鍺;銀銻;金釙)它們的底層的D -in視圖電子構型，如后過渡金屬。

通常包括在這一類別中的組13-15金屬:鎵， 銦和鉈;錫和鉛;和鉍。有時包括其它元素是銅，銀和金(其通常被認為是過渡金屬);鋅，鎘和汞(其否則認為是過渡金屬);和鋁，鍺，砷和銻(后者其中三個通常被認為是準金屬)。砹，通常分類為非金屬或準金屬，已預測到具有金屬的晶體結構。如果是這樣，這將是一個后過渡金屬。元件113-117可以是后過渡金屬;量它們的不足已被合成，以允許它們的實際的物理和化學性質的研究。

哪些元素開始被算作后過渡金屬取決于，在元素周期表上，在那里過渡金屬結束拍攝。在20世紀50年代，大多數(shù)無機化學教科書定義的過渡元素在完成10組(鎳，鈀和鉑)，因此不包括組11(銅，銀和金)，和第12族(鋅，鎘和汞)?；瘜W書于2003年的一項調查表明，過渡金屬，在任何一組11或組12結束了大致相等的頻率。當后過渡金屬最終取決于所在的類金屬或非金屬啟動。硼，硅，鍺，砷，銻和碲被公認是準金屬;其他作者治療某些上述元素為非金屬的部分或全部。

后過渡金屬的削弱金屬性質，主要是由于增加的核電荷橫跨周期表去，從左至右。在核電荷的增加受到越來越多的電子的，但由于這些是部分地抵消在空間分布的每一個額外的電子沒有充分篩選在核電荷每個連續(xù)增加，后者因此支配。對于某些不規(guī)則性，原子半徑合同，電離能量增加，電子的較 少數(shù)目變得可用于金屬接合，和"離子[變得]更小，更偏振，更容易產生共價。"這種現(xiàn)象在周期4-6后過渡金屬更加明顯，由于其核電荷通過其C低效篩選和(在周期6族金屬的情況中)的F電子構型;電子的篩選功率在序列s> P> D> F越小。的減少原子尺寸由于d-和F塊的感嘆詞被稱為，分別'scandide'或'd區(qū)收縮'，和"鑭系收縮"。相對論效應也是"增加的結合能"，因此電離能，電子在"6s能殼牌在黃金和水銀，以及6P外殼期六的后續(xù)元素"