Какие d-элементы входят в состав IV, Vи VI групп катионов и каковы их свойства?

d-элементы расположены в побочных подгруппах периодической системы Д. И. Менделеева (или между s-и р-элементами в 4 и 5 периодах и между f- и р-элементами в 6 периоде, кроме лантана, который следует после s-элементов). У этих элементов, как правило, на внешнем электронном уровне имеются s2-валентные электроны. Кроме того, валентными являются электроны предыдущего d-подуровня, на котором может быть до 10 электронов. К d-элементам отнесены и элементы подгруппы цинка (цинк, кадмий и ртуть), имеющие достроенный d-подуровень. При образовании ионов атомы d-элементов отдают внешние s- и различное число d-электронов. При этом могут образоваться ионы различной степени окисления элементов Fe3+, Fe2+, Mn2+, МnО4, Cr3+, CrO42‑ и др. Элементы подгруппы цинка отдают только s-электроны и образуют ионы с постоянной степенью окисления: Zn2+, Cd2+ и Hg2+.

Таким образом, внешняя электронная оболочка у катионов d-элементов может бытьлибо (18 ‑ п), либо 18-электронная. Ионы d-элементов вступают, как правило, в разнообразные химические реакции. Все они являются хорошими комплексообразователями. Ионы с недостроенными электронными оболочками образуют интенсивно окра­шенные соединения и вступают в реакции окисления – восстановления.

Степень окисления иона оказывает существенное влияние на его химические свойства. Чем выше степень окисления, тем сильнее проявляются кислотные и ослабляются основные свойства элемента и тем больше степень гидролиза его солей. Например, рН растворов солей Fe2+ составляет 5–6, а солей Fe3+ — около двух. Гидроксид сурьмы (III) обладает амфотерными свойствами, а сурьмы (V) — кислотными: гидроксид хрома (III) имеет амфотерные свойства, а ион СгО42‑, где хром имеет сте­пень окисления +6, является анионом кислоты средней силы и т. д.

Так же проявляется и влияние заряда ионов различных элементов, стоящих в одном периоде, но в соседних группах. Например, из двух ионов, имеющих одинаковые электронные оболочки: Sn2+ и Sb3+, К+ и Са2+, Na+ и Mg2+, Mg2+ и Al3+ ион с более высоким зарядом обладает большими кислотными свойствами.

Ионы с более высоким зарядом образуют менее растворимые соединения, чем ионы с меньшим зарядом. Например, растворимости Fе(ОН)з и Fe(OH)2 соответственно равны 5,8 •10 ‑9 и 6,3 •10 ‑15 моль/л. Ионы Mg2+ и Аl3+ имеют одинаковое строение электронных оболочек, но растворимость солей алюминия меньше, чем солей магния, например растворимость А1РO4 равна 7,5 •10 ‑10 моль/л, а растворимость Mg3(P04)2 составляет 3,110 ‑3 моль/л.

С изменением степени окисления часто меняется и окраска ионов. Например, гидратированные ионы марганца(II) имеют светло-розовый цвет, а ионы МпО4, где марганец имеет степень окисления +7, окрашены в интенсивно малиновый цвет; гидратированные ионы хрома (Ш) имеют зеленый цвет, а ионы xpoмa (VI) — желтый или оранжевый.

 






Дата добавления: 2022-04-23; просмотров: 19;


Поделитесь с друзьями:

Вы узнали что-то новое, можете расказать об этом друзьям через соц. сети.

Поиск по сайту:

Введите нужный запрос и Знаток покажет, что у него есть.
Znatock.org - 2022-2022 год. Для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь | Конфиденциальность
Генерация страницы за: 0.014 сек.