140 likes | 332 Views
ธาตุทรานสิชัน หมู่ VIII มีสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกันในแนวนอนมากกว่าในหมู่เดียวกัน Fe, Co, Ni เรียกว่า Iron Triad Ru, Rh, Pd เรียกว่า Palladium Triad Os, Ir, Pt เรียกว่า Platinum Triad. สมบัติของธาตุทรานสิชันตามหมู่
E N D
ธาตุทรานสิชัน หมู่ VIII มีสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกันในแนวนอนมากกว่าในหมู่เดียวกัน Fe, Co, Ni เรียกว่า Iron Triad Ru, Rh, Pd เรียกว่า Palladium Triad Os, Ir, Pt เรียกว่า Platinum Triad
สมบัติของธาตุทรานสิชันตามหมู่สมบัติของธาตุทรานสิชันตามหมู่ หมู่ 3 ประกอบด้วย Sc, Y, La...Lu, Ac...Lr Sc Y มี oxidation = 3 เท่านั้น ธาตุในกลุ่มนี้ขาดสมบัติของธาตุทรานสิชันบางอย่างจึงมีสมบัติคล้ายกับธาตุหมู่ 3A ที่สารประกอบมักไม่มีสี เพราะเมื่อเป็นไอออน d orbital ไม่มี electron เหลืออยู่เลย ion ของมันจึงมีการจัดเรียง electron คล้ายธาตุหมู่ 2
Inner transition มีสมบัติทางเคมีคล้าย transition หมู่ที่ 3 แต่อิเลคตรอน วงนอกของธาตุกลุ่มอยู่ใน f ออรบิทัล และมีoxidation state ที่สำคัญคือ +3 แบ่งเป็น สองพวกคือ Lanthanide La...Lu พบน้อยมากบนพื้นโลกเรียกว่า rare earth element และเกิดอยู่รวมๆกันในแร่โมนาไซด์ จึงแยกได้ยาก
Actinide Ac...Lr เป็นธาตุกัมมันตภาพรังสีทั้งหมด ธาตุที่มีAtomic number มากกว่า U สร้างขึ้นมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์
IVB : Ti Zr Hf • Oxidation Number +2 +3 +4 • Ti เป็นโลหะที่มีคุณภาพดีทนการกัดกร่อน น้ำหนักเบาใช้ทำอากาศยาน • สารประกอบ Oxide เกิด โครงร่างตาข่ายได้เช่นเดียวกับหมู่ 4 A • TiO2 ใช้ทำเม็ดสีในสีทาบ้าน • Zr Hf เป็นโลหะที่ทนความร้อนสูง • Hf มี Oxidation Number +4 เท่านั้น • Oxidation State ต่ำๆเป็นตัว Reduce ที่ดี
VB : V, Nb, Ta V ใช้ผสมเหล็กให้เป็นเหล็กกล้ากันสนิม เมื่อเกิดเป็นสารประกอบ Halide มี Oxidation Number ได้หลายค่าเช่น +2, +3, +4, +5 ขึ้นกับชนิดของ Halide Ta ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี Nb ใช้ทำ superconductor
VI B : Cr Mo W W,Cr เป็นส่วนผสมเหล็กเพื่อผลิต stainless steel Cr ใช้ชุบเคลือบเหล็กกันสนิมโดยเกิดเป็น Cr2O3 Cr มีหลาย oxidation state +6 ถึง +2 ที่เสถียรคือ +6 และ +3(เสถียรที่สุด) Mo เป็น essential element ในร่างกาย สารประกอบ Oxide จับกันเป็น cluster W โลหะทนความร้อนได้สูงใช้ทำใส้หลอดไฟฟ้า
VIIB : Mn, Tc, Re Mn ทำ ปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงมี ปริมาณมากเป็นอันดับ 2 รองจากเหล็ก มี oxidation number ได้มากที่สุด -1…+7 Tc เป็น ธาตุที่สังเคราะห์ขึ้นเป็นธาตุแรกในโลก ทั้งหมดเป็น Radioactive element Re มีสมบัติทางกายภาพคล้ายกับ Tc มากกว่า Mn MnO4- เป็นตัว Oxidized ที่ดีกว่า TcO4- และ ReO4-
VIII B : Iron family Fe, Co, Ni Fe+2/+3 , Co+2/+3มีความสำคัญต่อระบบชีวภาพ Niเป็น catalyst ในการกำจัด CO จากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ Platinum family Ru, Rh, Pd และ Os, Ir, Pt มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาเคมี สารประกอบบางตัวใช้เป็น catalyst ในทางอุตสาหกรรม
I B : Cu Ag Au ทั้งหมดนำไฟฟ้าได้ดี มีความอ่อนนุ่มมากสามารถดึงให้เป็นเส้นได้ง่าย เป็นโลหะมีค่า( precious metal) ทำให้อยู่ในรูปธาตุอิสระได้ง่าย มีค่า Eo เป็นบวกสูง II B : Zn Cd Hg Zn เป็นตัว reduce ที่ดีจึงเกิดปฏิริยาว่องไวไม่พบเป็นธาตุอิสระ Cd เป็นโลหะอ่อนเกิดเป็นไอได้ง่าย (mp. 321 bp.765) Hg โลหะเหลว ระเหยได้ที่อุณหภูมิห้องสามารถรวมกับโลหะได้ (mp. -39 bp. 357)
การแยกธาตุทรานสิชั่นจากแร่ดิบการแยกธาตุทรานสิชั่นจากแร่ดิบ ธาตุบริสุทธิ์เตรียมได้จากการรีดิวซ์ ไอออนของธาตุทรานสิชัน การรีดิวซ์ยากขึ้นจากขวาไปซ้าย เปรียบเทียบการแยกโลหะทรานสิชัน จากสินแร่ได้จากยุคของโลหะที่พบดังนี้ Ag, Zn Prehistoric Cu, Zn Bronze Age ( 4000BC - 1500BC ) Fe Iron Age ( 1500BC - 1800AD ) Ti, V, Cr, Zn Modern Age ( 1800AD - present )
สินแร่ก่อนการนำมาทำให้บริสุทธิ์ด้วยวิธี รีดักชัน อาจต้องเตรียมให้อยู่ในรูปของสารประกอบที่เหมาะสมก่อน เช่น CuS ZnSหรือ NiS เปลี่ยนเป็น CuO ZnO และ NiO โดยการเผาในบรรยายกาศของO2 ตัวรีดิวซ์ที่นิยมและมีราคาถูกคือ Carbon หรือ ก๊าซไฮโดรเจน ธาตุบางชนิดที่รีดิวซ์ยากนิยมเปลี่ยนเป็นสารประกอบเฮไลด์แล้วจึงจึงรีดิวซ์ด้วย โลหะกลุ่ม S ( Na Mg หรือ K) ภายใต้บรรยายกาศของก๊าซเฉื่อย
สารประกอบของธาตุทรานสิชันมีสมบัติเป็นแม่เหล็กและมีสี เช่น สีแดงของเลือดที่เกิดจาก Fe+3/+2 และสีต่างๆที่เกิดขึ้นในอัญมณีก็เกิดจากการมีธาตุทรานสิชันปนอยู่ เช่น น้ำเงินจาก Fe+3 ในไพลิน และ สีแดงในทับทิม