Свойства

Физические свойства. d—элементы в целом характеризуются высокими температурами плавления и кипения. Их твердость и высокие температуры плавления и кипения объясня­ются прочными металлическими связями в этих элементах. Наличие прочной металлической связи обусловлено способностью d-элементов поставлять на образование связи электроны не только из внешней, но и из предшествующей ей внутренней подоболочки. Например, метал­лы первого переходного ряда используют для образования связей одновременно 3d— и 4s-электроны.

 Физические свойства d-металлов

d-Элементы характеризуются также более высокой плот­ностью по сравнению с другими металлами. Это объясняется сравнительно малыми радиусами их атомов. Атомные радиусы этих металлов мало изменяются в этом ряду.

d-Элементы — хорошие  проводники  электрического  тока, особенно те из них, в атомах которых имеется только один внеш­ний s—электрон сверх полузаполненной или заполненной   d—оболочки. Металлы с заполненной s-оболочкой обладают мень­шей электропроводностью. Например, медь, серебро золото, об­ладающие внешней электронной конфигурацией d¹⁰s¹, проводят электрический ток лучше, чем цинк, кадмий и ртуть, обладающие конфигурацией d¹⁰s². Хром, молибден и вольфрам, имеющие кон­фигурацию d⁵s¹, характеризуются более высокой электропроводностью по сравнению с марганцем, технецием и рением, имею­щим конфигурацию d⁵s².

Химические свойства. Электроотрицательность и энергии ионизации металлов первого переходного ряда возрастают в на­правлении от хрома к цинку. Это означает, что металлические свойства элементов первого переходного ряда посте­пенно ослабевают в указанном направлении. Такое изменение их свойств проявляется и в последовательном возрастании окислительно-восстановительных потенциалов с переходом от отрицательных к положительным значениям.

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы всех металлов первого переходного ряда за исключением меди (и серебра во втором переходном ряду) в системах М²⁺/М отрица­тельны. Согласно этим отрицательным значениям, металлы пер­вого переходного ряда должны располагаться в электрохими­ческом ряду напряжений выше водорода. Поэтому они должны вытеснять водород из минеральных кислот и образовывать водные растворы, содержащие ионы этих метал­лов. Однако некоторые из них реагируют с кислотами медленно, потому что на поверхности металла образуется защитный слой оксида. Это объясняет пассивность таких металлов, как хром, в коррозионных средах.