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遷移元素に共通する性質まとめ
目次
はじめに
【プロ講師解説】このページでは『遷移元素に共通する性質まとめ』について解説しています。
遷移元素とは
- 周期表上で3〜12族の元素を遷移元素という。
- 遷移元素にはいくつか共通した性質・特徴があるため、このページではそれを紹介する。
旧課程では3~11族を遷移元素としていました。今でも参考書によっては3~11族になっている場合があります。
遷移元素の性質・特徴
- 遷移元素には次のような特徴がある。
●遷移元素の特徴
- 融点が高く、密度が大きい
- 周期表の横で性質が似ている
- 1つの元素が複数の酸化数をとる
- 錯イオンをつくる
- イオンに色がついている
- 触媒としてはたらくものが多い
❶ 融点が高く、密度が大きい
- 遷移元素の単体の融点は高く、1000℃を超えるものが多い。なかでも、タングステンWは金属の中で最も融点が高く(約3700℃)、電球のフィラメントなどに用いられる。
- 遷移元素の密度は大きく、重金属である。
❷ 周期表の横で性質が似ている
- 遷移元素は周期表の横で性質が似ている。
- この性質は、典型元素と異なり価電子の数が族番号によらず1〜2個で一定であることに起因する。
- 典型元素は縦で性質が似ているため、対比させて聞かれる場合がある。
❸ 1つの元素が複数の酸化数をとる
- 遷移元素は1つの元素が複数の酸化数をとる場合がある。
- 例えば、鉄FeのイオンにはFe2+とFe3+、銅のイオンには Cu+と Cu2+がある。
化合物 | 含まれるイオン | 酸化数 | |
---|---|---|---|
鉄Fe | Fe(OH)2 | Fe2+ | +2 |
Fe2O3 | Fe3+ | +3 | |
銅Cu | Cu2O | Cu+ | +1 |
CuSO4 | Cu2+ | +2 |
❹ 錯イオンをつくる
- 遷移元素は錯イオンを形成するものが多い。
名称 | 化学式 |
---|---|
ジアンミン銀(Ⅰ)イオン | [Ag(NH3)2]+ |
ヘキサシアニド鉄(Ⅱ)酸イオン | [Fe(CN)6]4ー |
❺ イオンに色がついている
- 遷移元素のイオンや化合物は着色しているものが多い。
イオン | 色 |
---|---|
Cu2+ | 青色 |
Fe2+ | 淡緑色 |
Fe3+ | 黄褐色 |
Ni2+ | 緑色 |
Cr3+ | 緑色 |
Mn2+ | 淡桃色 |
参考:無機化学の色まとめ(イオン/化合物(沈殿)/ハロゲンなど)
❻ 触媒としてはたらくものが多い
- 遷移元素は気体の製法や工業的製法のなかで触媒としてはたらくものが多い。
MnO2触媒→ O2の製法
V2O5触媒→接触法