d – P R V K Y

1. d–PRVKY • prvky se zaplněnými (částečně či úplně) d či f orbitaly • Obecné vlastnosti • všechny jsou kovy • tvoří slitiny navzájem • mnohé z nich jsou dostatečně elektropositivní – rozpouští se v kyselinách • existují v různém mocenství, jejich ionty a sloučeniny jsou barevné (alespoň v jednom oxidačním čísle) • tvoří paramagnetické sloučeniny

2. d–PRVKY

3. Energetické pořadí hladin 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p …

4. Energetické pořadí hladin

5. KOVY Vlastnosti d-prvků • Fyzikální vlastnosti • pevný stav (až na rtuť), vysoký bod tání • velká mechanická pevnost; kujnost a tažnost • vysoká reflektivita (kovový lesk) • velká tepelná a elektrická vodivost • částečně zaplněné energetické pásy, EF • magnetické vlastnosti (para, fero, feri, antiferi) Krystalové mříže: kubická plošně, tělesně centrovaná; hexagonální

6. Vlastnosti d-prvků –Teploty tání

7. Vlastnosti d-prvků –Atomové poloměry Postupné zmenšování poloměrů v periodě: Ti2+90 pmCu2+72 pm

8. Iontové poloměry – vliv štěpení d orbitalů • Nekulové (nerovnoměrné) rozložení d-elektronů • - Ionty M2+ v oktaedrickém ligandovém poli • pro Ca2+, Mn2+, Zn2+ - el. konfigurace t2g0eg0, t2g6eg2, t2g6eg4 • → kulové rozložení d - el. hustoty kolem iontu • riontu< rhypotetické – vliv nekulového rozložení • Ionty Ti2+ (t2g2) – negativní náboj umístěn mimo osy vazeb • kov-ligand → abnormálně malé stínění v porovnání s • kulově symetrickým rozložením

9. Vlastnosti d-prvků –Hustota

10. Vlastnosti d-prvků • Chemické vlastnosti • většina sloučenin - paramagnetická • diamagnetické sloučeniny – konfigurace typu (n-1)d0ns0 • známá barevnost sloučenin a komplexů • u sloučenin s nejvyšším ox. číslem – kovalentní vazby • iontový charakter vazeb roste se snižujícím se ox. číslem • nejsou dostatečně elektropozitivní • sloučeniny nejsou vyhraněnými zásadami • naopak jsou amfoterní nebo kyselé(ve vyšším oxidačním stavu)

11. Vlastnosti d-prvků • oxidační stavy– pestrost a proměnlivost • [Mn(CO)5]–; [Mn2(CO)10]; [Mn(H2O)6]2+.... MnO4– • –I 0 II+VII+ ionizační E 1.2.3. Mg73714507731 Mn71715093259 • podobnost ve skupinách – převládá v bloku d • stálost vyšších oxidačních stavů–stoupá směrem dolů! • zásaditost roste s klesajícím oxidačním stavem • zásaditost v daném ox. st. klesá s rostoucí velikostí prvku • kyselost roste se vzrůstajícím oxidačním stavem

12. Vlastnosti d-prvků • Frostovy diagramy • závislost DG (jednotky nE) redoxního páru X(N)/X(0) na oxidačním čísle

13. Vlastnosti d-prvků • Frostovy diagramy • Oxidační a redukční činidla • síla oxidačních a redukčních činidel • termodynamicky stálé produkty redoxních reakcí • disproporcionace a synproporcionace

14. Vlastnosti d-prvků • Frostovy diagramy d-prvků • Všechny d prvky (až na Cu) jsou redukční činidla (síla stoupá od Ca k Ni) • ox. stav MIII x MII

15. Prvky první přechodné řady • - V každé skupině se prvky (např. V, Cr) první řady odlišují od těžších homologů (Nb, Ta , Mo, W) • chemie vodných roztoků je jednodušší • el. konfigurace 3dn4s2 až na Cr (3d5 4s1) a Cu (3d10 4s1) • od Ti k Mn – nejvyšší mocenství Tin+, Mnn+ (n = celkového počet d a s elektronů), stabilizace v oxosloučeninách, fluoridech, chloridech. • Stabilita klesá od TiIV k MnVII (Fe, Co, Ni – obtížné získat vyšší ox. stavy) • v kyslíkatých aniontech ox. stavů IV až VII – atom kovu obklopen tetraedricky x do ox. stavu IV – oktaedrické uspořádaní • s rostoucím ox. číslem jsou oxidy daného prvku kyselejší, halogenidy kovalentnější – snadná hydrolýza • ox. stavy < II – s ligandy typu p kyselin (výjimka Cu)

16. Prvky druhé a třetí přechodné řady • odlišují se od lehčích analogů – CoII – tetraedrické i oktaedrické komplexy x RhII, IrII – vzácné a nestálé komplexy, CrVI – silné oxidační činidlo x MoVI, WVI – stálé, tvorba polynukleárních oxoaniontů • poloměry – atomy a ionty podobné poloměry – důsledkem lantanidové kontrakce u prvků třetí přechodné řady x výrazně menší poloměry u prvků první přechodné řady • oxidační stavy – vyšší ox. stavy jsou stálejší (PtF6, RuO4 u lehčích analogů neexistují) • vodné roztoky – akvoionty nízkých a středních ox. čísel nejsou definovány, tvoří oxo- a haloanionty,