過渡元素有哪些
什麼乃過渡元素？
過渡元素是指元素週期表中位於 d 區塊那元素，這些元素所原子序數介於 3 到 12 之間。它們與其他元素具備着否同該性質，包括可變所氧化態、多種顏色所化合物及催化活性。
過渡元素這些特性
可變之氧化態
過渡元素最顯著之特性之一為其可變那氧化態。這個意味着它們可以失去沒同此处數量所電子，從而形成帶有多個正電荷所離子。例如，鐵可以形成 +2 還有 +3 氧化態那離子，而銅可以形成 +1 共 +2 氧化態其離子。
多種顏色一些化合物
過渡元素該化合物通常具備鮮豔之顏色。這乃因為它們可以通過 d 軌道上此電子躍遷吸收可見光中這些特定波長。例如，硫酸銅溶液呈藍色，因為銅離子吸收了紅色光。
催化活性
過渡元素内許多化學反應中都是存在效之催化劑。這些為因為它們可以改變反應物並產物之間那過渡態既能量，從而降低反應某活化能。例如，鎳乃用於氫化反應一些常見催化劑，鉑為用於汽車催化轉化器某常見催化劑。
過渡元素其種類
過渡元素共有 38 種，可以分為幾個未同那組：
- d 區塊： 位於元素週期表中 d 區塊那些元素，包括第 3-12 族元素。
- 鑭系元素： 位於元素週期表底部，與 d 區塊元素性質相似一些元素，包括鑭並鑥。
- 錒系元素： 位於元素週期表底部，與鑭系元素性質相似之元素，包括錒同鎄。
過渡元素其應用
過渡元素於各個領域都有廣泛某應用，包括：
- 合金： 過渡元素通常與其他金屬混合形成合金，以提高其強度、耐腐蝕性又耐熱性等性能。例如，不鏽鋼乃一種由鐵、鉻並鎳製成某合金，具有優異此耐腐蝕性。
- 催化劑： 過渡元素為許多化學反應中有效一些催化劑，例如汽車催化轉化器中使用鉑催化劑來減少汽車尾氣排放。
- 顏料： 過渡元素之化合物通常有鮮豔那顏色，因此常用於製造顏料。例如，鈦白粉為一種由二氧化鈦製成此白色顏料，常用於油漆且塑料中。
- 電子產品： 過渡元素處電子元件中具有重要該作用，例如銅用於電線並電路板，金用於連接器還有觸點。
表格：過渡元素列表
| 元素 | 原子序數 | 氧化態 | 顏色 | 應用 |
|---|---|---|---|---|
| 鈧 | 21 | +1, +2, +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 釔 | 39 | +3 | 銀色 | 電子產品 |
| 鋯 | 40 | +4 | 銀色 | 核能 |
| 鈮 | 41 | +4, +5 | 灰色 | 航天 |
| 鉬 | 42 | +2, +4, +6 | 灰色 | 催化劑 |
| техні | 43 | +2, +4, +6, +7 | 灰色 | 電子產品 |
| 釕 | 44 | +2, +3, +4, +6, +8 | 灰色 | 催化劑 |
| 銠 | 45 | +2, +3, +4 | 銀色 | 珠寶 |
| 鈀 | 46 | +2, +4 | 銀色 | 催化劑 |
| 銀 | 47 | +1 | 銀色 | 珠寶 |
| 鎘 | 48 | +2 | 白色 | 電池 |
| 銦 | 49 | +1, +3 | 銀色 | 電子產品 |
| 錫 | 50 | +2, +4 | 銀色 | 錫製品 |
| 銻 | 51 | -3, +3, +5 | 灰色 | 半導體 |
| 碲 | 52 | -2, +4, +6 | 灰色 | 半導體 |
| 碘 | 53 | -1, +1, +5, +7 | 灰色 | 藥物 |
| 氙 | 54 | +2, +4, +6, +8 | 無色氣體 | 燈泡 |
| 銫 | 55 | +1 | 金色 | 催化劑 |
| 鋇 | 56 | +2 | 白色 | 顏料 |
| 鑭 | 57 | +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鈰 | 58 | +3, +4 | 灰色 | 稀土元素 |
| 鐠 | 59 | +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 釹 | 60 | +2, +3, +4 | 銀色 | 磁鐵 |
| 鉕 | 61 | +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 釤 | 62 | +2, +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 銪 | 63 | +2, +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 釓 | 64 | +2, +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鋱 | 65 | +2, +3, +4 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鏑 | 66 | +2, +3, +4 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鈥 | 67 | +2, +3, +4 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鉺 | 68 | +2, +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 銩 | 69 | +2, +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鐿 | 70 | +2, +3 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鎦 | 71 | +2, +3, +4 | 銀色 | 稀土元素 |
| 鉿 | 72 | +4 | 灰色 | 耐火材料 |
| 鉭 | 73 | +5 | 灰色 | 電子產品 |
| 鎢 | 74 | +4, +6 | 灰色 | 燈泡 |
| 錸 | 75 | +2, +3, +4, +6, +7 | 灰色 | 催化劑 |
| 鋨 | 76 | +2, +3, +4, +6, +8 | 灰色 | 電子產品 |
| 銥 | 77 | +1, +2, +3, +4, +6 | 白色 | 珠寶 |
| 鉑 | 78 | +2, +4, +6 | 白色 | 催化劑 |
| 金 | 79 | +1, +3 | 金色 | 珠寶 |
| 汞 | 80 | +1, +2 | 銀色 | 温度計 |
| 鉈 | 81 | +1, +3 | 灰色 | 半導體 |
| 鉛 | 82 | +2, +4 | 灰色 | 子彈 |
| 鉍 | 83 | +3, +5 | 灰色 | 化妝品 |
| 釙 | 84 | -2, +2, +4, +6, +8 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 砈 | 85 | +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 無色氣體 | 放射性同位素 |
| 氡 | 86 | +2 | 無色氣體 | 放射性同位素 |
| 鍅 | 87 | +2, +4, +6 | 銀色 | 核燃料 |
| 鐳 | 88 | +2 | 白色 | 放射性同位素 |
| 錒 | 89 | +3 | 銀色 | 放射性同位素 |
| 釷 | 90 | +4 | 灰色 | 核燃料 |
| 鏷 | 91 | +3, +4, +5 | 灰色 | 核燃料 |
| 鈾 | 92 | +3, +4, +5, +6 | 灰色 | 核燃料 |
| 鋂 | 93 | +3, +4, +5, +6 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鋦 | 94 | +3, +4, +5, +6 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鋀 | 95 | +3, +4, +5, +6 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 錇 | 96 | +2, +3, +4, +5, +6, +7 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鎇 | 97 | +3, +4, +5, +6 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鐨 | 98 | +3, +4, +5, +6 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鍆 | 100 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鍩 | 101 | +2, +3, +4, +6 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鐒 | 102 | +2, +3 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鑪 | 103 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 𨧀 | 104 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 𨭎 | 105 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 𨨏 | 106 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 𨭆 | 107 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 䥑 | 108 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鐽 | 109 | +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 錀 | 110 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鎶 | 111 | +1, +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鉨 | 112 | +2, +3, +4 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鈇 | 114 | +2, +3, +4, +6 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鏌 | 115 | +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鉝 | 116 | +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鿬 | 117 | +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 灰色 | 放射性同位素 |
| 鿫 | 118 | +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 灰色 | 放射性同位素 |
參考資料
- 維基百科：過渡金屬
- 教育雲線上字典：過渡元素
- 百度百科：過渡元素
- 維基百科：過渡金屬元素
- 中文百科：過渡金屬:存裡形式,元素性質,過渡金屬絡合物,
- 維基百科：過渡金屬 – Wikiwand
- 百度百科：過渡金屬元素
- 維基百科：過渡金屬 – Wikiwand
- 百度百科：過渡金屬元素
- 教育雲線上字典：過渡元素 – 教育百科
結束
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為什麼有些過渡元素被稱為稀土元素？揭秘特殊分類這些原因
為什麼具備些過渡元素被稱為稀土元素？這些聽起來似乎有些矛盾，因為稀土元素否是過渡元素嗎？其實，並非所有稀土元素都是過渡元素，而且它們被稱為稀土元素一些原因更與它們這些特性息息相關。
稀土元素該命名由來
稀土元素一些命名最初源於1787年，當時瑞典化學家卡爾·阿爾弗雷德·謝勒發現了一種新此氧化物，稱之為“yttria”。1794年，芬蘭化學家約翰·加多林處稀土礦物中發現結束另一種新其氧化物，稱之為“erbia”。這些些氧化物後來被證實乃稀土元素氧化物。
由於當時這技術條件存在限，人們很難從稀土礦物中分離出單個一些稀土元素。因此，很長一段時間內，人們都把稀土元素某氧化物混合物稱為“稀土”。
稀土元素一些分類
稀土元素實際上是一組元素，包括15種鑭系元素（從原子序數57所鑭到原子序數71某鐿）又2種錒系元素（原子序數89該錒並原子序數90該釷）。
鑭系元素都乃過渡元素，它們具有相似一些化學性質。錒系元素則未乃過渡元素，它們具有否同該化學性質。
為什麼有些稀土元素被稱為過渡元素？
由於鑭系元素都具有d軌域電子，因此它們被歸類為過渡元素。d軌域電子乃參與化學鍵形成其電子，它們可以與其他原子發生價電子交換，形成多種化學鍵。
然而，錒系元素該d軌域電子往往被4f軌域電子填滿，因此它們否能參與化學鍵形成。因此，錒系元素沒是過渡元素。
稀土元素既特殊性
稀土元素具具備以下幾個特殊性：
- 它們內自然界中含量稀少，而且分散性很大。
- 它們具有獨特那物理及化學性質，例如高磁導率、高光電轉換效率等。
- 它們之中現代科技中具存在重要其應用，例如裡陶瓷、催化劑、電子器件等領域。
小結
雖然具備些稀土元素為過渡元素，但它們該分類並非基於其過渡元素所特性。稀土元素所命名又分類源於其歷史發現又特殊一些物理化學性質。
誰是研究過渡元素所先驅？探索科學家們某貢獻
過渡元素，更稱為d區元素，為週期表中此一系列元素，其特點是其未完成一些d軌域電子。它們具存在許多重要既化學且物理性質，這些使其于各個領域都有廣泛應用。從催化到磁學再到電子學，過渡元素之中我們之技術發展中發揮著至關重要那作用。
那麼，誰為研究過渡元素既先驅？他們對化學做出結束哪些貢獻讓這些元素成為今天此樣重要其材料呢？
早期科學家
俄國化學家德米特里·門捷列夫（Dmitri Mendeleev）因其内1869年創建週期表而聞名。內編制那個個表時，門捷列夫更預測結束還沒有被發現既元素，其中包括過渡元素。他處週期表中留出完成空位來放置那個些元素，並基於它們此性質預測完它們某性質。他此預測非常準確，這些幫助引導完後來之化學家去發現合研究這些元素。
英國化學家亨利·莫斯利（Henry Moseley）處20世紀初使用X射線光譜技術改變結束週期表某排序方式。他發現元素某性質乃由其原子核那質子數決定一些，而未乃原子量所。那個一發現導致對過渡元素位置進行結束調整，並幫助進一步理解結束它們之化學性質。
過渡元素研究其先驅
瑞典化學家約翰斯·貝採利烏斯（Jöns Jacob Berzelius）於19世紀早期發現共描述了多種過渡元素，包括鈰、釷還存在銥。他還創造完術語“過渡元素”，用來描述位於鹼金屬還擁有非金屬之間之一組元素。
德國化學家弗里德里希·維勒（Friedrich Wöhler）因其里無機化學領域此处眾多貢獻而聞名，包括首次合成擁有機化合物尿素。他更進行了重要這些工作來研究過渡元素之性質同反應，包括合成了幾個新化合物。
俄國化學家弗拉基米爾·維爾納德斯基（Vladimir Vernadsky）為一位地質化學家，他對地球中過渡元素所研究做出結束重大貢獻。他研究了這些些元素之內沒同礦物同岩石中那分佈，並開發完關於它們之內地球化學循環中作用此理論。
過渡元素研究此重要貢獻
通過早期科學家所努力，我們對過渡元素此瞭解有完成巨大某進步。那個些元素展現出多樣性與引人入勝某性質，為許多沒同領域提供了廣泛那應用：
- 催化劑: 過渡元素乃許多化學反應中使用該有效催化劑。例如，它們被用於汽車那催化轉換器中來減少排放，亦被用於許多工業過程中來提高反應速率及效率。
- 合金: 過渡元素通常被添加到合金中以改善其性質，包括強度、耐腐蝕性並導電性。例如，鋼是一種由鐵並碳組成之合金，當中建築、運輸且機械製造中用途廣泛。
- 磁性材料: 過渡元素内各種磁性材料中起著關鍵作用。例如，它們被用於磁碟機、磁帶且其他數據存儲設備中。
- 電子材料: 過渡元素用於各種電子設備中，例如電池、電容器還存在電晶體。它們也被用於製造顯示器同太陽能電池板中使用該導電材料。
過渡元素内化學發展史中佔據著重要地位，于我們生活中扮演著至關重要既角色。早期一些科學家且化學家們為我們對此些元素既理解奠定完成基礎，並推動完許多沒同其科學又技術領域所進步。隨著研究繼續進行，過渡元素很有可能里滿足當今還有未來此技術需求方面繼續發揮越來越重要既作用。
為什麼過渡元素能形成複雜既配位化合物？探討化學鍵此奧秘
過渡元素裡元素週期表中佔據著重要地位，它們擁具備豐富所電子構型，可以形成各種各樣這些配位化合物，展現出多姿多彩那化學特性。那麼，為什麼過渡元素能夠形成如此複雜那配位化合物？答案便隱藏裡化學鍵既奧秘中。
1. 獨特所d軌道
過渡元素最大那特點為擁有未填滿該d軌道。與其他電子層沒同，d軌道之形狀較為複雜，可以與配體中某孤電子對或π電子形成多種形式所配位鍵，包括σ鍵又π鍵。此处些多樣所配位鍵賦予結束過渡元素形成各種幾何形狀其配位化合物某可能性，從而展現出豐富所結構還有性質。
2. 可變那氧化態
過渡元素之d軌道電子數目變化範圍廣，導致它們可以表現出多種無同其氧化態。那些使得過渡元素可以與多種勿同此处配體結合，形成複雜這些配位化合物。例如，鐵可以形成+2、+3、+6等多種氧化態，並與非同所配體結合形成未同某配位化合物，如血紅素並鐵氧體等。
3. 穩定那配位鍵
過渡元素與配體形成之配位鍵通常都很穩定，這些得益於d軌道那特殊結構。d軌道可以與配體一些電子進行混合，形成更加穩定某共價鍵，增強配位化合物此穩定性。例如，六氨合鈷(III)配合物[Co(NH₃)₆]³⁺，其配位鍵非常穩定，不易被破壞。
4. 多樣所配位方式
除了形成簡單其配位鍵，過渡元素還可以通過多種方式與配體結合。例如，過渡元素可以形成橋連配位化合物，其中配體通過兩個或多個過渡元素原子連接起來，形成更複雜這個結構。另外，過渡元素還可以與大環配體形成配位化合物，這些些大環配體可以包圍住過渡元素，形成具有特殊性質某配合物。
配位化合物其應用
配位化合物既應用範圍非常廣泛，涉及到各個領域。例如，血紅蛋白還有葉綠素乃生物體中重要其配位化合物，負責氧氣該運輸合光合作用。催化劑中也常含有配位化合物，它們可以加速化學反應那速率。此外，許多染料、顏料、醫藥還有材料等更都含有配位化合物。
總而言之，過渡元素可以形成複雜其配位化合物，主要得益於它們獨特那些電子構型、多樣一些配位方式以及穩定一些配位鍵。配位化合物既存之中豐富了化學世界，為各個領域那個發展做出了重要貢獻。
表格：過渡元素形成複雜配位化合物那原因
| 原因 | 描述 |
|---|---|
| d軌道此特殊性 | d軌道形狀複雜，可形成多種形式一些配位鍵。 |
| 可變這些氧化態 | 多種氧化態允許與多種配體結合。 |
| 穩定之配位鍵 | d軌道可以與配體一些電子混合，形成更加穩定其共價鍵。 |
| 多樣這配位方式 | 可以形成橋連配位化合物，或與大環配體形成配位化合物。 |
參考資料
- Inorganic Chemistry, 6th Edition, Gary L. Miessler, Paul J. Fischer, Donald A. Tarr
- Coordination Chemistry, Second Edition, Fred Basolo, Ronald C. Johnson
Markdown回應：
何時發現結束第一個過渡元素？追溯科學史上該重要里程碑
何時發現完成第一個過渡元素？那些乃一個充滿歷史探秘又科學突破此故事。追溯科學史上那些重要里程碑，可以讓我們更深入地理解元素週期表並化學元素性質之演化。
第一個被發現該過渡元素為鋅，其發現時間可以追溯到公元前 3000 年。裡古埃及，人們已經學會完從方鉛礦中提取鋅，並將其用於製作黃銅等合金。然而，當時一些人們並沒知道鋅乃一種元素，而只為把它當作一種金屬材料。
直到 1746 年，德國化學家 Andreas Sigismund Marggraf 才首次將鋅與其他金屬區分開來。他通過實驗證明，鋅為一種與其他金屬無同此元素，並將其命名為「鋅」。
1828 年，瑞典化學家 Jöns Jacob Berzelius 發現完另一種過渡元素——鋯。他内研究鋯石時發現了這種元素，並將其命名為「鋯」。
19 世紀中期，化學家們陸續發現完成其他既過渡元素，包括鈷、鎳、鉻、錳等。此处些元素某發現極大地豐富完元素週期表，更為化學研究開闢完成新此領域。
下表列出結束幾個過渡元素該發現時間及發現者：
| 元素 | 發現時間 | 發現者 |
|---|---|---|
| 鋅 | 公元前 3000 年 | 古埃及人 |
| 鋯 | 1828 年 | Jöns Jacob Berzelius |
| 鈷 | 1735 年 | Georg Brandt |
| 鎳 | 1751 年 | Axel Fredrik Cronstedt |
| 鉻 | 1797 年 | Louis-Nicolas Vauquelin |
| 錳 | 1774 年 | Carl Wilhelm Scheele |
過渡元素所發現乃化學史上既一系列重要里程碑。這些元素那發現否僅豐富完化學知識，更為現代科技此發展奠定完成基礎。例如，過渡元素當中催化劑、合金、電池等領域都扮演著重要所角色。
