过渡金属

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过渡元素是指元素周期表中d区的一系列金属元素，又称过渡金属。一般来说，这一区域包括3到12一共十个族的元素，但不包括f区的内过渡元素。

“过渡元素”这一名词首先由门捷列夫提出，用于指代8、9、10三族元素。他认为从碱金属到锰族是一个“周期”，铜族到卤素又是一个，那么夹在两个周期之间的元素就一定有过渡的性质。这个词虽然还在使用，但已失去了原意。

过渡金属元素的一个周期称为一个过渡系，第4、5、6周期的元素分别属于第一、二、三过渡系。

族	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
第一过渡系	21 Sc 钪	22 Ti 钛	23 V 钒	24 Cr 铬	25 Mn 锰	26 Fe 铁	27 Co 钴	28 Ni 镍	29 Cu 铜	30 Zn 锌
第二过渡系	39 Y 钇	40 Zr 锆	41 Nb 铌	42 Mo 钼	43 Tc 锝	44 Ru 钌	45 Rh 铑	46 Pd 钯	47 Ag 银	48 Cd 镉
第三过渡系	71 Lu 镥	72 Hf 铪	73 Ta 钽	74 W 钨	75 Re 铼	76 Os 锇	77 Ir 铱	78 Pt 铂	79 Au 金	80 Hg 汞
第四过渡系	103 Lr 铹	104 Rf zh-hans:钅卢; zh-hant:釒拉; zh-hk:鑪;	105 Db zh-hans:钅杜; zh-hant:釒都; zh-hk:釒杜;	106 Sg zh-hans:钅喜; zh-hant:釒希; zh-hk:釒喜;	107 Bh zh-hans:钅波; zh-hant:釒波; zh-hk:釒波;	108 Hs zh-hans:钅黑; zh-hant:釒黑; zh-hk:釒黑;	109 Mt zh-hans:钅麦; zh-hant:釒麥; zh-hk:釒麥;	110 Ds zh-hans:钅达; zh-hant:鐽; zh-hk:鐽;	111 Rg zh-hans:钅仑; zh-hant:錀; zh-hk:錀;	112 Uub

[编辑] 性质

过渡金属由于具有未充满的价层d轨道，基於十八電子規則，性质与其他元素有明显差别。

由于这一区很多元素的电子构型中都有不少单电子（锰这一族尤为突出，d⁵构型），较容易失去，所以这些金属都有可变价态，有的（如铁）还有多种稳定存在的金属离子。过渡金属最高可以显+7（锰）、+8（锇）氧化态，前者由于单电子的存在，后者由于能级太高，价电子结合的较为松散。高氧化态存在于金属的酸根或酰基中（如：VO₄^3-钒酸根，VO₂²⁺钒酰基）。

对于第一过渡系，高氧化态经常是强氧化剂，并且它们都能形成有还原性的二价金属离子。对于二、三过渡系，由于原子半径大、价电子能量高的原因，低氧化态很难形成，其高氧化态也没有氧化性。同一族的二、三过渡系元素具有相仿的原子半径和相同的性质，这是由于镧系收缩造成的。

由于空的d轨道的存在，过渡金属很容易形成配合物。金属元素采用杂化轨道接受电子以达到16或18电子的稳定状态。当配合物需要价层d轨道参与杂化时，d轨道上的电子就会发生重排，有些元素重排后可以使电子完全成对，这类物质称为反磁性物质。相反，当价层d轨道不需要重排，或重排后还有单电子时，生成的配合物就是顺磁性的。反磁性的物质没有颜色，而顺磁性的物质有颜色，其颜色因物质而异，甚至两种异构体的颜色都是不同的。一些金属离子的颜色也是有单电子的缘故。

大多数过渡金属都是以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中，只有金、银等几种单质可以稳定存在。

最典型的过渡金属是4-10族。铜一族能形成配合物，但由于d¹⁰构型太稳定，最高价只能达到+3。靠近主族的稀土金属只有很少可变价态。12族元素只有汞有可变价态，锌基本上就是主族金属。由于性质上的差异，有时铜、锌两族元素并不看作是过渡金属，这时d区元素这一概念也就缩小至3到10族，铜锌两族合称ds区元素。