8. Химия переходных металлов

общие закономерности

Валентные электроны –s- и d- (кроме IIB и Pd). Это металлы, следовательно в соединениях - металлическая связь. Обладают высокой прочностью, твердостью, тепло- и электропроводностью, высокие температуры кипения и плавления, малые значения энергии ионизации. Биологически активны. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства зависят от степени окисления атома.

изменеия свойств в периодах и группах

Характеризуются значительным горизонтальным сходством. В подгруппах первый элемент значительно отличается от остальных, второй и третий – очень похожи по свойствам.

		IIIB	IVB	VB	VIB	VIIB	VIIIB
IB	IIB

 

Ослабление сходства с элементами главных подгрупп.

В периоде слева направо – рост энергии связи в простых веществах, уменьшение восстановительной активности (кроме IIB), увеличение устойчивости соединений высших степеней окисления.

В группе – те же характеристики аналогично изменяются в направлении сверху вниз, в отличие от элементов главных подгрупп (кроме IIIB).

Несоблюдение общих закономерностей

1. Для подгруппы цинка (IIB) – граничит с р-элементами и похожа на них по свойствам.

2. Для подгруппы скандия (IIIB) – граничит с s-элементами и похожа на них по свойствам.

Зависимость свойств соединений степени окисления

d-элементов

Показатель	Степень окисления в соединениях
	низшая	промежуточная	высшая
Характер связи	Близка к ионной	Ионная со значительной долей ковалентной	Ковалентно-полярная
Свойства ЭО и ЭОН	Основные	Амфотерные (с.о.=+3,+4)	Кислотные
Редокс-свойства	Только восстановительные	Двойственные, соединения нестойки, склонны к диспропорционированию	Только окислители
Сходства и различия в свойствах	Значительное различие в свойствах соединений p- и d-элементов одной степени окисления (Mn^+2 и CI^+2)		Большое сходство в свойствах соединений p- и d-элементов одной степени окисления (Sc и AI, Ti и Sn, V и Sb, Cr и S, Mn и CI)

8.1. Химия металлов ib группы

К этой группе относятся: медь, серебро, золото. Электронное строение: Cu: 3d¹⁰, 4s¹; Ag: …4d¹⁰, 5s¹; Au: 5d¹⁰, 6s¹. Возможные степени окисления: для Cu: +1, +2, +3; для Ag: +1, +2, +3; для Au: +1, +3

8.1.1. Способы получения

Медь – 1) из ее природных сернистых руд, пирометаллургический:

2FeCuS₂+5O₂+2SiO₂ 2Cu+2FeSiO₃+4SO₂ – получают черновую медь, высокочистую медь: 1)гидрометаллургический:

Cu₂S+2Fe₂(SO₄)₃4FeSO₄+2CuSO₄+S

CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄ или электролизом.

Серебро – комплексная переработка полиметаллических руд.

Золото – из золотоносных пород 1) цианидный метод: Au+8NaCN+O₂+2H₂O=4Na[Au(CN)₂]+4NaOH

2Na[Au(CN)₂]+Zn=Na₂[Zn(CN)₄]+2Au

2) промывка водой или растворение золота в ртути с последующей разгонкой амальгамы.