遷移金属の属と性質

質問

遷移金属の周期表における属と性質（とりうる価数や錯形成の仕方など）は相関があるのでしょうか？同じ属であれば同じような性質を示しますか？

回答No.1

anthracene · ベストアンサー

遷移金属は族ではあまり似ないと習うかもしれませんが、そんなことはありません。
質問者さんの言うとおり、族で結構似てます。典型元素と大差ありません。
取りうる酸化数、作る化合物の構造や性質など、同じ族の金属はかなり似ています。
もちろん、全てが全て同じではありません。典型元素だってそりゃそうなので、当たり前ですけど。

いくつか例を挙げます。
4族金属
Ti, Zr, Hf
＋４が一番メジャーな酸化数でしょう。類似した構造の錯体が数多くあります。
6族金属
Cr, Mo, W
金属カルボニルM(CO)6(M = Cr, Mo, W)が良く知られています。同じような反応性を有します（もちろん、それぞれの金属特有の反応もあります）。
10族金属
Ni, Pd, Pt
0価、2価が良く知られています。
同じような構造・反応を示す錯体がたくさんあります。触媒反応にも良く使われます。

お礼

ありがとうございます。

回答No.5

Tacosan

8族の元素 (Fe, Ru, Os, Hs) は全て 8価の酸化物 (MO4, M = Fe, Ru, Os, Hs) を持つみたい. さすがに Fe は苦しいけど.
ちなみに Zr と Hf はランタノイド収縮のためほとんど同じイオン半径を持ち, イオンの価数も +4 で同じためほとんど同じ化学的性質を示す... のですが中性子に対する性質が全く違う (ほとんど正反対) ので, 努力と根性で分離法を研究したみたい.

お礼

人間の探究心は素晴らしいですね。

回答No.4

Ichitsubo

#1anthraceneさんに補足します。
10族のNi,Pd,Ptはすべて水素H2付加の触媒になります。
水素との相性がいいとでも表現しましょうか。

また、11族Cu,Ag,Auはどれも、人間が美しいと表現します。これを性質と呼ぶかどうかは議論あるでしょうけれど。さらにこの族は電気伝導性や熱伝導性、延性・展性に非常に優れています。
また、硫黄との結合力も強いのも共通しています。(これはHSABによるものでしょうが……)

お礼

貴金属は１１族が多いんですね。

回答No.3

anthracene

なお、横で似るというのも別にうそではないと思います。
これは、遷移金属が多様な酸化状態を取ることができることに一因があると思います。
族が違っても、同じ電子数のイオンを形成できるということです。

また錯体の例で申し訳ありませんが、パラジウムとロジウムはお隣の元素です。ですから、Pd(０）とロジウム（＋１）は同じ電子数を持っていて、イコールではないものの、割合似た反応・構造を示します。

このように電子の融通が効くところが典型元素ではなかなかまねのできない遷移金属の特徴だと思います。

お礼

Pd（０）とロジウム（１）が似るんですか。

回答No.2

HDDR

どのような現象について話すかによると思いますが、ある程度は族や周期に依存した関連性はあります。
というのは化学結合や反応は、それぞれの遷移金属の持つ電気陰性度や価電子数などに依存しているからです。
それら特性は、原子量などに関連して変化していくので、周期表上で似たような場所にある場合には似たような特性を示すことは多いと思います。

お礼

あまりいじってないと経験的にわからないこともあるんでしょうか。