Меню

Характеристика переходных элементов

Хром, железо, медь и цинк – d-элементы IV периода Периодической системы химических элементов. Валентные электронные формулы атомов этих элементов: Cr – 4s13d5; Fe – 4s23d6; Cu – 4s13d10; Zn – 4s23d10.
Отсутствие второго s-электрона у атомов хрома и меди объясняется формированием у этих атомов наполовину (у атомов Cr) и полностью (у атомов Cu) заполненного d-подуровня, что энергетически более выгодно.

Характерные степени окисления атомов:

Cr – +II, +III, +VI; Fe – +II, +III; Cu – +I, +II; Zn – +II.

У хрома, железа и меди есть и другие степени окисления.

Простые вещества, образуемые этими элементами – металлы. Все они – восстановители.

Восстановительная способность этих металлов в контакте с водными растворами убывает в ряду Zn, Cr, Fe, Cu.

Однако поверхность хрома обычно покрыта оксидным слоем, который делает хром очень устойчивым к воздействиям окислителей (кислорода и влаги воздуха, водных растворов солей и т. п.). Растворами кислот-«неокислителей» (соляной, бромоводородной, разбавленной серной и т. п.) эти металлы окисляются, образуя ионы Zn2+, Cr2+ и Fe2+. Медь с растворами этих кислот не реагирует. Кислоты-окислители (концентрированная серная, азотная) пассивируют железо и хром, а цинк и медь окисляют до двухзарядных катионов. С чистой жидкой водой все эти металлы не реагируют.

При сжигании в кислороде эти металлы окисляются до оксидов (Cr2O3, CuO и ZnO). 

Железо сгорает, образуя оксид 
С возрастанием степени окисления усиливается кислотный характер оксидов этих элементов:
Характер оксидаCrFeCuZn
ОсновныйCrOFeOCu2O
АмфотерныйCr2O3Fe2O3CuOZnO
КислотныйCrO3

Гидроксиды этих элементов имеют состав Cr(OH)2 Cr(OH)3 H2CrO4, H2Cr2O7, Fe(OH)2, Fe(OH)3 [точнее  FeO(OH)],  Cu(OH)2 и Zn(OH)2. Они имеют характер, аналогичный характеру соответствующих оксидов. Хромовая (H2CrO4) и двухромовая (H2Cr2O7)кислоты существуют только в растворах. 
Гидроксид меди(I) не существует.