過渡元素的原子電子層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是它們都具有未充滿的d軌道(Pb例外),最外層也僅有1~2個(gè)電子,因面它們?cè)拥淖钔鈨蓚€(gè)電子層都是未充滿的,所以過渡元素通常是指價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為(n-1)d(1-9)ns(1-2)的元素。即位于周期表d區(qū)的元素。表21-3為過渡元素的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)。
表21-3 過渡元素原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)
元素 | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni |
價(jià)電子層結(jié)構(gòu) | 3d14s2 | 3d24s2 | 3d34s2 | 3d54s1 | 3d54s2 | 3d64s2 | 3d74s2 | 3d84s2 |
元素 | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd |
價(jià)電子層結(jié)構(gòu) | 4d15s2 | 4d25s2 | 4d45s1 | 4d55s1 | 4d65s1 | 4d75s1 | 4d85s1 | 4d105s0 |
元素 | La | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt |
價(jià)電子層結(jié)構(gòu) | 5d16s2 | 5d26s2 | 5d36s2 | 5d46s2 | 5d56s2 | 5d66s2 | 5d76s2 | 5d96s1 |
鑭系和錒系各元素的最后一個(gè)電子依次填入外數(shù)第三層的f軌道上,它們的最外三個(gè)電子層都是不滿的。由于電子層結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),被稱為內(nèi)過渡元素。
在原子結(jié)構(gòu)與元素周期系相關(guān)文章中已經(jīng)指出,多電子原子的原子軌道能量變化是比較復(fù)雜的,由于出現(xiàn)了能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象,使相應(yīng)的能級(jí)之間的能量差值較小,所以在許多反應(yīng)中,過渡元素的d電子也可以部分或全部參加成鍵。