Переходные элементы | Глава 24 – Cambridge International AS & A Level Chemistry

Описание: Основное внимание в этой главе по химии уделяется всестороннему изучению переходных элементов, определяемых как элементы d-блока, которые образуют по крайней мере один стабильный ион, обладающий неполной d-подоболочкой, тем самым исключая такие элементы, как скандий и цинк. Фундаментальной характеристикой этих элементов является их способность проявлять переменные степени окисления из-за схожих энергетических уровней их атомных орбиталей 3d и 4s, что позволяет им сначала терять электроны из 4s-подоболочки, а затем 3d-электроны при образовании положительных ионов. Эта универсальность позволяет им участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, выступая в качестве мощных окислителей или восстановителей, принцип, продемонстрированный с помощью ключевых количественных аналитических методов, таких как окислительно-восстановительное титрование. Конкретные подробно описанные окислительно-восстановительные системы включают использование ионов манганата (VII) (MnO4 минус) с ионами железа (II) (Fe2 плюс) или этандиоат-ионами (C2O4 2 минус), а также реакцию между ионами меди (II) (Cu2 плюс) и ионами иодида (I минус). Переходные элементы также эффективно действуют как катализаторы, временно изменяя свои степени окисления или принимая электронные пары на вакантные d-орбитали. Другим определяющим свойством является образование комплексных ионов посредством дативных (координационных) связей с окружающими молекулами или ионами, известными как лиганды. Лиганды, классифицируемые по дентатности (монодентатные, бидентатные или полидентатные), определяют координационное число и геометрическую структуру комплекса, которая может быть октаэдрической (шесть лигандов), тетраэдрической, плоскоквадратной (четыре лиганда) или линейной (два лиганда). Эти комплексы могут проявлять стереоизомерию, в частности геометрическую изомерию (цис/транс), например, наблюдаемую в противораковом препарате цис-платине, и оптическую изомерию, особенно распространенную в октаэдрических комплексах с бидентатными лигандами. В главе также рассматривается обмен лигандами (реакции замещения), которые происходят, когда вновь образованный комплекс изначально более стабилен, чем исходный. Относительная устойчивость комплексов количественно определяется константой устойчивости Kstab, где большее значение соответствует более стабильному комплексу. Важно отметить, что присутствие лигандов приводит к расщеплению вырожденных d-орбиталей центрального иона металла на два невырожденных энергетических уровня. Разность энергий (ΔE) между этими уровнями соответствует частотам видимого спектра. Цвет возникает вследствие поглощения комплексом световой энергии (определенного дополнительного цвета), что приводит к скачку электрона, а прошедший свет определяет наблюдаемый цвет. Тип лиганда определяет степень этого орбитального расщепления, тем самым определяя конкретный цвет комплекса.

📘 Читайте полные аннотации к каждой главе в блоге:
https://lastminutelecture.com

📘 Хотите порекомендовать книгу? Отправьте свой совет здесь:
https://forms.gle/y7vQQ6WHoNgKeJmh8

Спасибо, что стали частью нашей небольшой семьи Last Minute Lecture!

⚠️ Отказ от ответственности: Эти конспекты созданы исключительно в образовательных и развлекательных целях. Они содержат содержательные комментарии и перефразированные обзоры, помогающие студентам понять ключевые идеи из упомянутых учебников. Last Minute Lecture не связан, не спонсируется и не одобряется каким-либо издателем или автором учебников. Все названия учебников, имена и изображения обложек (если они указаны) используются в соответствии с принципом добросовестного использования исключительно для идентификации обсуждаемой работы. Некоторые фрагменты текста и повествования созданы с помощью инструментов на основе искусственного интеллекта для повышения доступности и последовательности. Несмотря на все усилия по обеспечению точности, эти материалы предназначены для дополнения, а не для замены официальных учебных материалов, лекций или профессиональных учебных ресурсов. Всегда обращайтесь к исходному учебнику и рекомендациям преподавателя для получения полной и достоверной информации.