سوال در مورد واکنش پذیری فلزات واسطه و روند تناوبی جدول دوره‌ای

[Syed]

سلام
در رابطه با جدول دوره ای میدانیم در یک دوره هرچه از چپ به راست حرکت کنیم واکنش پذیری فلزات کمتر میشود درسته خب این درباره فلزات واسطه یا همان دستهd چندان صادق نیست
مثلا با اینکه در دوره ۴ مس قبل از روی قرار دارد مس باید فعالیت شیمیایی بیشتری نسبت به روی داشته باشد درحالی که واکنش پذیری روی از مس بیشتر است. یا آهن و روی، با اینکه روی بعد از آهن قرار دارد طبق روند تناوبی آهن باید از روی واکنش پذیر تر باشد اما اینچنین نیست روی واکنش پذیر تر از آهن است خب با این حال چطور میتوان این مسلئه را با روند تناوبی جدول توضیح داد آیا باز هم میتوان گفت که در دوره چهارم ( یا دسته d)هر چه از چپ به راست برویم فعالیت شیمیایی فلزات کمتر میشوند ؟

[rohamavation]

هرچه نمودار تناوبی به سمت چپ و پایین تر برین داده یا برداشتن الکترون ها آسانتره و در نتیجه واکنش پذیری بالاتری ایجاد میشه دوره - با رفتن از چپ به راست در یک دوره، واکنش پذیری افزایش میابه. گروه - با پایین آمدن گروه، واکنش پذیری کاهش می یابد.چون تمایل به از دست دادن الکترون ویا قدرت کاهندگی روی به دلیل کوچک و منفی بودن Eصفر روی نسبت به مس بیشتره یعنی تمایل به الکترون دهی روی از مس بیشتره به طوریکه اگر تیغه ای از روی را درون محلول یون مس قرار دهیم واکنش انجام شده ولی عکس آن یعنی تیغه ای از مس رادر محلول روی قرار دهیم واکنش انجام ناپذیره از طرفی در واکنش فلز روی با یون مس فرایند گرماده هسستش وفراورده ها سطح انرژی پایین تری نسبت به واکنش دهنده ها دارن ودر واقع فراوردهایی پایدارتر تولید میشن
روی نسبت به فلز مس و آهن واکنش پذیرتره. آهن مس را از محلول آن جابجا میکنه. بنابراین واکنش مس کمتر از آهن است. مس هیچ فلزی را جابجا نمی کند بنابراین کمترین واکنش را داره
خواص عناصر واسطه
خواصی که این عناصر را از دیگر عناصر جدول تناوبی متمایز می‌کنند به سبب نحوه پر شدن اوربیتال d در آنها است که موارد زیر را شامل میشن
تشکیل ترکیباتی رنگی به دلیل انتقال الکترونی $$d-d$$
تشکیل ترکیباتی با اعداد اکسایش متفاوت: این امر به دلیل اختلاف انرژی پایین در حالات مختلف عدد اکسایشه.
تشکیل بسیاری از ترکیبات پارامغناطیسی به دلیل حضور الکترون‌های جفت نشده
بیشتر فلزات واسطه در پیوند با لیگاند‌ها موجب تشکیل کمپلکس‌های فلزی بسیاری می‌شن. همچنین، این فلزات خواص دیگری نیز دارند که از آن جمله می‌توان به واکنش‌پذیری کمتر و سختی بیشتر آنها نسبت به فلزات قلیایی خاکی خوب آیا با حرکت از چپ به راست، واکنش پذیری فلزات کاهش میاد؟
واکنش‌پذیری فلز از چپ به راست در طول دوره‌ها کاهش میابه و گروه‌های پایین را افزایش می‌ده ویژگی های غیرفلزی از چپ به راست افزایش میاد و گروه های پایین کاهش میادش.دوره - با حرکت از چپ به راست در طول یک دوره، واکنش پذیری کاهش میاد. هرچه نمودار تناوبی به سمت چپ و پایین تر برین، داده یا برداشتن الکترون ها آسانتره و در نتیجه واکنش پذیری بالاتری ایجاد میشه. از آنجایی که انرژی یونیزاسیون با پایین آمدن یک گروه کاهش می‌اد (یا بالا رفتن از یک گروه افزایش میاد)، افزایش توانایی فلزات پایین‌تر در یک گروه برای از دست دادن الکترون، آنها را واکنش‌پذیرتر میکنه.چرا با رفتن از چپ به راست جدول تناوبی، غیرفلزات واکنش پذیرتر میشن در مورد غیر فلزات، واکنش شیمیایی از چپ به راست افزایش میابه، زیرا غیرفلزات تمایل به گرفتن الکترون دارن (بار هسته‌ای بیشتر). بنابراین، واکنش پذیری افزایش میابه در حالی که در یک گروه کاهش میاد زیرا تمایل به پذیرش الکترون کاهش میاد
بنابراین در حال خوندن ومطالعه جدول تناوبی بودم یاد شیمی دبیرستان افتادم ییادمه که در آنجا با موضوع انرژی یونیزاسیون مواجه شده بودم. به عنوان یک روند کلی، انرژی یونیزاسیون با حرکت به سمت پایین یک گروه کاهش میاد به استثنای چند مورد مانند مس که دارای ارزش انرژی یونش بیشتر از نقره است و چند نمونه دیگر. اما با گذر از سری واکنش‌پذیری، مس بالای نقره قرار میگیره، این می‌تواند نشون بده که انرژی زیادی برای حذف یک الکترون از مس نسبت به نقره مورد نیازه، بنابراین می‌توان گفت که مس باید واکنش‌پذیرتر از نقره باشه، اما برعکس این موضوع درسته. آیا دلیل دیگری وجود دارد که بر واکنش پذیری تأثیر بگذاره؟از نظر الکترونگاتیوی، بر اساس آنچه من می‌دانم، الکترونگاتیوی در طول دوره افزایش می‌ابه، بنابراین مطمئناً این بدان معناست که روی نسبت به مس، الکترون‌های پوسته بیرونی خود را کمتر از دست میده؟ روی دارای بار هسته ای بیشتری است اما الکترون های پوسته بیرونی در یک پوسته قرار دارن بنابراین آیا الکترون های لایه بیرونی روی دارای جاذبه قوی تری به سمت هسته نیستن؟ من احساس می کنم که این ربطی به لایه های فرعی دارد که الکترون ها از مس و روی حذف می شوند ...شما باید به کل فرآیند فکر کنید. هنگامی که یک فلز الکترون های خود را برای ساخت یون فلزی از دست می دهد، موارد زیر رخ می دهد:
پیوندهای فلزی که اتم های فلز را در کنار هم نگه می دارند شکسته میشن
اتم فلز الکترون ها را از دست میده
یون فلزی حاصل هیدراته میشه
در تجزیه و تحلیل خود شما فقط بر مرحله 2 تمرکز می کنید. آنتالپی و آنتروپی کل فرآیند در پتانسیل کاهش.
روی آخرین زیر مداری را به عنوان 4s2 دارد
که با کمال میل به پایداری الکترونیکی می دهد. همچنین، کشش روی روی آخرین پوسته های الکترونیکی آن بسیار کمتر است و از این رو تمایل بیشتری به ترکیب دارد. مس آخرین زیر مداری به عنوان 4s1 دارد
که ظرفیت آن را برای تشکیل پیوندهایی مانند روی کاهش میده. در حالت ایده آل، مس باید پیوندهای بیشتری تشکیل بده، اما به دلیل کمبود الکترون در آخرین پوسته، نمیتونه پیوندهای زیادی تشکیل بده
واکنش پذیری نسبتاً بالاتر روی نسبت به مس به این دلیل نیست که بالاترین اوربیتال اتمی اشغال شده آن 4s2 است.
در حالی که مس 4s1 است
; با توجه به آن منیزیم باید واکنش پذیرتر از سدیم باشه زیرا بالاترین اوربیتال اتمی اشغال شده 3s2 است.
در حالی که برای سدیم 3s1 است
. بنابراین، این چنین نیست.
حال سوالی که مطرح می شود این است که دلیل واقعی واکنش پذیری روی نسبت به مس چیه
پاسخ اینکه روی می تونه الکترون بیرونی خود را راحت تر از مس از دست بده. این پدیده به این دلیل اتفاق میفته که فلز مس می‌تواند الکترون‌های بیرونی خود را راحت‌تر از روی خارج کنه بنابراین پیوند فلزی مس از روی قوی‌تره، بنابراین انرژی بیشتری برای شکستن این پیوند لازمه تا واکنش نشان دهد. از آنجایی که برای واکنش مس به انرژی بیشتری نیازه می توان گفت که روی واکنش پذیرتر از مسه.
عدد اتمی پایین تر به آهن میل الکترونی بیشتری نسبت به روی میده که آن را نسبت به همتای خود واکنش پذیرتر میکنه
روی در بسیاری از شرایط واکنش پذیرتر از آهنه. تمایل به واکنش شدید با اکسیژن داره که یک پوشش اکسیدی تولید میکنه که به محافظت از آن در برابر خوردگی بیشتر کمک میکنه. واکنش پذیری روی، آن را برای فرآیندها و کاربردهای صنعتی خاص مانند فولاد گالوانیزه یا ساخت باتری به گزینه مطلوب تبدیل می کنه.روی عنصر الکترومثبت تری نسبت به آهنه
روی دارای اندازه اتمی بزرگتر از آهنه و بنابراین تعداد الکترون های بیشتری داره
این واقعیت که الکترون های بیشتر و یک لایه فرعی 'd' وجود دارد، به روی امکان هیبریداسیون زیادی نسبت به آهن میده. رهام حسامی راد
دانشجوی مهندسی هوافضا