Химия элементов d блока

24.1. d-блоку относятся 32 элемента периодической системы. Они расположены в побочных подгруппахпериодической системы в 4-7 больших периодах между s- и p-элементами. (Sc Ti V Cr Mn Fe Co Cu Zn)Характерной особенностью элементов d-блока является то, что в их атомах последними заполняютсяорбитали не внешнего слоя (как у s- и p-элементов), а предвнешнего [(n - 1)d] слоя. В связи с этим, у d-элементов валентными являются энергетически близкие девять орбиталей – одна ns-орбиталь, три nр-орбитали внешнего и пять (n - 1)d-орбиталей предвнешнего энергетического уровней:Элементы d-блока находящиеся в III, IV, V, VI, VII B группах имеют незавершенный d-электронный слой(предвнешний эн. уровень). Такие электронные оболочки неустойчивы. Этим объясняется переменнаявалентность и возможность проявлять различные степени окисления d-элементов. Степени окисленияэлементов d-блока в соединениях всегда только положительные.Соединения с высшей степенью окисления проявляют кислотные и окислительные свойства (в растворахпредставлены кислородсодержащими анионами). Соединения с низшей степенью окисления – основные ивосстановительные свойства (в растворах представлены катионами). Соединения с промежуточнойстепенью окисления – проявляют амфотерные свойства. Например: CrO основной оксид, Cr2O3 – амфотерный оксид, CrO3 – кислотный оксид.

24.2. Комплексообразующая способность d-элементов Возможность создания химических связей с участием d-электронов и свободных d-орбиталейобуславливает ярко выраженную способность d-элементов к образованию устойчивых комплексныхсоединений.При низких степенях окисления для d-элементов более характерны катионные, а при высоких – анионныеоктаэдрические комплексы ([ScF6]3–, [TiF6]2–, [VF6]–)КЧ d-элементов непостоянны, это четные числа от 4 до 8, реже 10,12.Используя незаполненные d-орбитали и неподеленные пары d-электронов на предвнешнем электронномслое, d-элементы способны выступать как донорами электронов – дативная связь, так и акцепторамиэлектронов. Пример соединений с дативной связью: [HgI]Ї, [CdCl4]Ї. Гидроксокомплексы – комплексные соединения, содержащие в качестве лигандов гидроксид-ионы OH-.Гидроксокомплексы образуются в реакциях протолиза из аквакомплексов:[Al(H2O)6]3+ + H2O [Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+либо при растворении амфотерных гидроксидов в водных растворах гидроксидов щелочных металлов:Zn(OH)2 + 2 OH- = [Zn(OH)4]2-Fe - ходит в состав гемоглобина, ферментов цитохромов, каталазы, пероксидазыCo - входит в состав витамина В12; Cr - Биогенный элемент.Mn - Входит в состав ферментовCu - Входит в состав ферментов окигеназ и гидролаз. Участвует в кроветворении.Zn - Входит в состав ферментов катализирующих гидролиз пептидов, белков, некоторых эфиров иальдегидов.