Постпереходные металлы
В химии термин постпереходные металлы используется для описания категории химических элементов, которые по своим свойствам напоминают металлы. Постпереходные металлы располагаются справа от переходных металлов в периодической системе[1][2]. ИЮПАК определяет нахождение переходных металлов в 3—11 группах или 3—12[3]. В соответствии с первым утверждением, постпереходные металлы включают в себя 12-ю группу — цинк, кадмий и ртуть. В эту группу иногда включают и германий, сурьму и/или полоний, хотя они, как правило, являются металлоидами. Согласно второму определению данных элементов, двенадцатая группа не может быть включена в данную группу металлов. Изучение учебников и монографий в 2003 году показывает, что оба утверждения использовались с примерно одинаковой частотой[4].
В 1950-м году большинство учебников по неорганической химии определяли переходные металлы 11ой группы — медь, серебро и золото как дополнение к 12ой группе[4]. Данное определение постпереходных металлов, указанных выше, ИЮПАК не рекомендует для использования[3], однако оно ещё до сих пор используется[5].
Химия постпереходных металлов
правитьСогласно второму утверждению, переходные элементы имеют либо незаконченную d-подоболочку, либо имеют способность к формированию незаконченной d-подоболочки. В 2007-м году был синтезирован фторид ртути(IV)[6][7]. Это соединение содержит в себе атом ртути с незаконченной d-подоболочкой. По аналогии с этим коперницию предсказано существование такого же свойства, то есть у него предположительно должна формироваться аналогичная электронная конфигурация. В этом случае постпереходные металлы включают в себя только цинк и кадмий.
Существует определение, не данное ИЮПАК, которое приравнивает постпереходные металлы к элементам d-блока. В этом случае вся 12-я группа может содержать переходные элементы. Это определение не принято и не обговорено[8].
Сурьма считается металлоидом, металлом, а иногда и постпереходным элементом[8]. Алюминий не является ни переходным, ни постпереходным металлом, так как он не имеет d-подоболочки и расположен выше переходных элементов в таблице.
Лёгкие или тяжёлые металлы
править| 13 | 14 | 15 | 16 |
|---|---|---|---|
| Al Алюминий | |||
| Ga Галлий |
Ge Германий | ||
| In Индий |
Sn Олово |
Sb Сурьма | |
| Tl Таллий |
Pb Свинец |
Bi Висмут |
Po Полоний |
| Nh Нихоний |
Fl Флеровий |
Mc Московий |
Lv Ливерморий |
| Германий, сурьма, полоний, нихоний, флеровий, московий и ливерморий — полуметаллы. Остальные — лёгкие или тяжёлые металлы. | |||
Тривиальное название лёгкие металлы иногда описывает металлы, которые расположены в p-блоке в периодической таблице. Их температуры плавления (в среднем около 300 °C) и температуры кипения отличаются от переходных металлов (со средней температурой плавления около 1600 °C). Их электроотрицательность выше по сравнению с переходными металлами; лёгкие металлы являются менее твёрдыми по сравнению с ними. Они отличаются от металлоидов, однако, по своей значительно большей температуре кипения находятся в одной строке расширенной таблицы Менделеева.
Термин «лёгкие металлы» не утверждён номенклатурой ИЮПАК. В данную группу принято включать алюминий, галлий, индий, олово, таллий, свинец и висмут. Иногда сюда включают германий, сурьму и полоний, хоть они и считаются полуметаллами. Нихоний, флеровий, московий и ливерморий, возможно, будут иметь те же характеристики. Синтезировать данные химические элементы в весовых количествах для изучения их химических свойств не представляется возможным из-за очень малого периода полураспада всех известных их изотопов, как и для всех трансурановых элементов с бо́льшим порядковым номером (количеством протонов в ядре, иначе - зарядовым числом) чем у эйнштейния.
Эти же металлы, кроме алюминия, но вместе с частью переходных (медью, 12-й группой, никелем, кобальтом, цирконием) могут быть названы и тяжёлыми металлами, что также не утверждено номенклатурой ИЮПАК. Наименование их тяжёлыми связано с относительно большей плотностью (в среднем около 9 г/см³), чем у лёгких алюминия и титана (в среднем около 4 г/см³) и чем у щелочных (в среднем около 1,3 г/см³), щелочно-земельных (в среднем около 2,6 г/см³), редкоземельных (в среднем около 7 г/см³) и чёрных металлов (в среднем около 7 г/см³). Плотность данных «тяжёлых цветных металлов» уступает лишь плотности тугоплавких (в среднем около 14 г/см³), благородных металлов (в среднем около 15 г/см³) и платиновой группы (в среднем около 17 г/см³).
Французские химики называют постпереходные металлы бедными металлами (фр. métaux pauvres).
См. также
править
Примечания
править- ↑ James E. Brady. General Chemistry: Principles and Structure. — 5-е изд. — Wiley, 1990. — С. 96. — ISBN 0471621315, 9780471621317.
- ↑ Cox P.A. Instant Notes in Inorganic Chemistry. — 2-е изд. — Garland Science/BIOS Scientific Publishers, 2004. — С. 185—186. — ISBN 1859962890, 9781859962893.
- ↑ 1 2 Nomenclature of Inorganic Chemistry, IUPAC Recommendations 51 (2005). — IR 3—6.2. Дата обращения: 28 августа 2010. Архивировано из оригинала 22 декабря 2014 года.
- ↑ 1 2 William B. Jensen. The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table. — Journal of Chemical Education, 2003. — С. 952—961.
- ↑ H.P. Myers. Introductory solid state physics. — 2-е изд. — Taylor & Francis, 1997. — С. 216. — ISBN 074840659X, 9780748406593.
- ↑ Xuefang Wang; Lester Andrews; Sebastian Riedel и Martin Kaupp. Mercury Is a Transition Metal: The First Experimental Evidence for HgF4. — Angew. Chem. Int. Ed., 2007. — С. 8371—8375.
- ↑ Elusive Hg(IV) species has been synthesized under cryogenic conditions (2007). Дата обращения: 28 августа 2010. Архивировано 8 мая 2012 года.
- ↑ 1 2 Post Transition Metal Chemistry, Lecture 1. — Michaelmas Term, 2007. Архивировано 3 декабря 2007 года. Архивированная копия. Дата обращения: 28 августа 2010. Архивировано 3 декабря 2007 года. WebLearn — Oxford Campus, Department of Chemistry, public anonymous access
Ссылки
править- Некоторые данные о лёгких металлах (англ.). Дата обращения: 28 августа 2010. Архивировано из оригинала 8 мая 2012 года.