語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| transition element/trænˈsɪʃn ˈelɪmənt/ | 遷移元素 |
| d-block/diː blɒk/ | dブロック |
| oxidation state/ˌɒksɪˈdeɪʃn steɪt/ | 酸化数 |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | 触媒 |
| complex ion/ˈkɒmpleks ˈaɪɒn/ | 錯イオン |
色付きの中ブロック
- 遷移元素とは、不完全なd軌道を持つ1つ以上の安定したイオンを形成するdブロックのd元素である。
- スカンジウムと亜鉛はdブロックだが遷移元素ではない（彼らの安定したイオンには空または完全なd軌道がある）。
- 遷移金属は4つの特徴的な性質を共有する。
探索
遷移元素の性質実験
遷移金属の証拠を、その性質によって分類せよ。
実践
遷移元素とは、dブロック元素で次の条件を満たすもの:
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不完全なd軌道（安定したイオン内）が遷移元素を定義する。
実践
なぜスカンジウムと亜鉛は遷移元素に分類されないのか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
Sc³⁺は空のdサブシェル、Zn²⁺は完全なdサブシェルを持つため、いずれも安定したイオン内に不完全なd軌道を持たない。
実践
遷移元素は少なくとも1つの不完全な______サブシェルを持つイオンを形成する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
これにより可変酸化数と発色が生じる。
4つの主要な性質（とその理由）
| 性質 | 理由 |
|---|---|
| 多様な酸化数 | 3dおよび4sサブシェルはエネルギーが近い |
| 触媒として振る舞う | 複数の酸化数に加え、空のd軌道がある |
| 錯イオンを形成する | 空のd軌道が非共有電子対を受け取る |
| 有色化合物を形成する | 電子が分裂したd軌道間を移動する |
6種類の遷移金属溶液、それぞれ異なる色: コバルト(II)（赤）、ジクロム酸（オレンジ）、クロム酸（黄色）、ニッケル(II)（緑）、銅(II)（青）、パーマンガン酸（紫）
実践
遷移金属が可変酸化状態を示すのはなぜか:
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エネルギーが似ているため、少量のエネルギーで異なる数の電子を取り除くことができる。
実践
遷移金属化合物が有色なのはなぜか:
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配位子がd軌道を分裂させ、ギャップエネルギーの光を吸収することで、我々が見る色が生まれる。
実践
各遷移元素に関する事実を対応させよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
遷移金属が特別である理由
- 彼らは有色化合物を形成し、触媒として振る舞い、多様な酸化数を示す。
- これらすべては部分的に満たされたdサブシェルに由来する。
ルビーは、その格子内に保持された遷移金属（クロム）イオンのために赤色である。
スカンジウムと亜鉛は例外である
- スカンジウムと亜鉛はdブロックだが遷移元素には分類されない。
- 彼らのイオンには部分的に満たされたdサブシェルがないため、典型的な性質を持たない。
遷移元素の4つの主要な性質
理解できましたか
Key idea
- 遷移元素は不完全なd軌道を持つ安定したイオンを形成する（スカンジウムや亜鉛を除く）
- 4つの性質: 多様な酸化数（3d/4sが近い）、触媒作用、錯イオン（非共有電子対を受け取る）、色（分裂したd軌道）