Γιατί τα στοιχεία μπλοκ D δείχνουν μεταβλητή κατάσταση οξείδωσης;
1. Παρόμοιες ενέργειες των τροχιακών D και (N-1) D:
* Τα D-orblitals σε μεταβατικά μέταλλα είναι σχετικά κοντά στην ενέργεια στα (N-1) D τροχιακά.
* Αυτή η εγγύτητα επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να μετακινούνται εύκολα μεταξύ αυτών των τροχιακών, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό ιόντων με ποικίλες καταστάσεις οξείδωσης.
2. Διαθεσιμότητα D-Electrons:
* Τα μεταβατικά μέταλλα έχουν γεμίσει μερικώς D-πορρείς, τα οποία είναι διαθέσιμα για συγκόλληση.
* Ο αριθμός των d-ηλεκτρονίων ποικίλλει σε ολόκληρο το D-Block, οδηγώντας σε μια σειρά πιθανών καταστάσεων οξείδωσης.
3. Επιδράσεις προσδέματος:
* Η φύση των προσδεμάτων (ιόντα ή μόρια που περιβάλλουν το μεταλλικό ιόν) μπορεί να επηρεάσει την κατάσταση οξείδωσης του μετάλλου.
* Ορισμένα προσδέματα μπορούν να σταθεροποιήσουν υψηλότερες καταστάσεις οξείδωσης, ενώ άλλες ευνοούν τις χαμηλότερες καταστάσεις οξείδωσης.
4. Ηλεκτρονική διαμόρφωση:
* Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του ατόμου μετάλλου καθορίζει τον αριθμό των διαθέσιμων ηλεκτρονίων για συγκόλληση και έτσι επηρεάζει τις πιθανές καταστάσεις οξείδωσης.
5. Σταθερότητα ιόντων:
* Η σταθερότητα των προκύπτων ιόντων παίζει επίσης ρόλο. Ορισμένες καταστάσεις οξείδωσης ενδέχεται να οδηγήσουν σε πιο σταθερά ιόντα λόγω παραγόντων όπως η διαμόρφωση του ευγενείς αερίου ή τα μισά γεμάτα orbitals D.
Παραδείγματα:
* μαγγάνιο (MN): Παρουσιάζει καταστάσεις οξείδωσης που κυμαίνονται από +2 έως +7 λόγω της διαθεσιμότητας πέντε ηλεκτρονικών ουσιών.
* IRON (FE): Οι συνήθεις καταστάσεις οξείδωσης είναι +2 και +3, αλλά μπορούν επίσης να υπάρχουν σε +4, +6 και +7 καταστάσεις.
* χρωμίου (CR): Εκθέματα +2, +3 και +6 καταστάσεις οξείδωσης.
Συνέπειες των μεταβλητών καταστάσεων οξείδωσης:
* Διάφορη χημεία:Τα μεταβατικά μέταλλα παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία χημικών ιδιοτήτων και σχηματίζουν πολυάριθμες ενώσεις.
* Καταλυτική δραστηριότητα:Η ικανότητά τους να αλλάζουν την κατάσταση οξείδωσης τους καθιστά εξαιρετικούς καταλύτες σε διάφορες χημικές αντιδράσεις.
* Χρώμα:Πολλές ενώσεις μετάλλων μετάλλων είναι έντονα χρωματισμένες λόγω των μεταβάσεων των ηλεκτρονίων μεταξύ D-πορτρέτων.
Συνοπτικά, οι μεταβλητές καταστάσεις οξείδωσης που εμφανίζονται από τα στοιχεία D-block είναι αποτέλεσμα της σύνθετης αλληλεπίδρασης μεταξύ της ηλεκτρονικής διαμόρφωσης, των τροχιακών ενεργειών, των αποτελεσμάτων του προσδέματος και της σταθερότητας των προκύπτουσας ιόντων. Αυτή η ιδιότητα είναι απαραίτητη για την ποικιλία χημεία και τις εφαρμογές αυτών των στοιχείων.
