13. d-PRVKY

13. d-prvky

Elektronová konfigurace

V atomech přechodných prvků (d-prvků) se obsazují orbitaly d v předposlední sféře. Jsou uspořádány ve 4.,5.,6.,. periodě periodické tabulky.

Společné vlastnosti d-prvků

Všechny přechodné prvky jsou kovy.

Jejich atomové poloměry jsou menší než s-prvků.

Mají vyšší hustotu, vyšší teploty tání a varu než kovové p-prvky.

Ionty a sloučeniny přechodných prvků jsou obvykle barevné.

Mnoho přechodných prvků působí jako katalyzátory- Fe,Ni,Pt…

Přechodné prvky tvoří koordinační (komplexní) sloučeniny neboli komplexy:

Komplexní sloučeniny

Koordinační částice obsahuje centrální atom, na který se koordinačními vazbami váží ligandy. Centrální atom je obvykle atom přechodného prvku s několika neobsazenými valenčními orbitaly, do kterých může přijmout volné elektronové páry- je to akceptor elektronových párů.

Ligandy jsou částice s volným elektronovým párem- donory elektronových párů. Mohou to být anionty nebo neurální molekuly s volným elektronovým párem.

Koordinační číslo udává počet ligandů, které se váží na centrální atom koordinační vazbou. Nejčastější jsou koordinační čísla 2, 4 a 6.

Ve vzorci koordinační částice píšeme nejdříve symbol centrálního atomu, za ním následují vzorce ligandů v abecedním pořadí podle jejich názvů. Vzorce se píši do hranatých závorek:

[Co(NH3)3Cl3] - triammin-trichlorokobaltitý komplex

Vznikem koordinačních vazeb se ztrácejí nebo mění vlastnosti původních složek, a proto mají komplexní sloučeniny úplně jiné vlastnosti. Přírodní komplexní sloučeniny jsou biologicky velmi důležité látky- například hemoglobin obsahuje komplex železa, chlorofyl obsahuje komplex hořčíku a ve vitamínu B12 je komplex kobaltu.

Závislost oxidačního čísla na kyselinotvorných a zásadotvorných vlastnostech sloučenin

Vlevo v tabulce leží prvky zásadotvorné, vpravo kyselinotvorné. U d-prvků jsou oxidy a hydroxidy většinou zásadité, některé amfoterní.

Příkladem rozmanitosti kyselinotvornosti a zásadotvornosti je mangan. V oxidačním čísle 2 je zásadotvorný ve 4 amfoterní a v 7 kyselinotvorný. Jsou s tím spojité i jiné odlišné vlastnosti- v 7 oxidačním čísle je fialový, ve 4 hnědý a ve 2 bezbarvý.

Základní přehled významných prvků a sloučenin d-prvků

Skupina I.B- měď, stříbro a zlato. Vzhledem k tomu že orbitaly d jsou úplně obsazené, jsou tyto prvky poměrně stabilní. Tyto kovy jsou ušlechtilé (v Beketově řadě prvků napravo od vodíku)- reagují jen s těmi kyselinami, které mají oxidační účinky.

Vyskytují se v přírodě většinou volné (ryzí= čistý). Jsou kujné a tažné a výborně vedou elektrický proud a teplo- patří mezi nejlepší vodiče elektřiny.

Měď je načervenalý kov. Je to makrobiogenní prvek- je například součástí některých enzymů. M široké použití v elektrotechnickém průmyslu a je součástí slitin.