Atomy pierwiastków bloku $d$ mają niecałkowicie zapełnione orbitale $d$ (z wyjątkiem atomów pierwiastków z grup $11.$ i $12.$, które mają je całkowicie zapełnione, a elektrony walencyjne są umieszczone na kolejnej podpowłoce). Atomy pierwiastków grupy $11.$ mają jeden elektron walencyjny, a atomy pierwiastków grupy $12.$ posiadają ich dwa.

Do pierwiastków bloku $d$ należą te, które znajdują się w okresie od $4.$ do $7.$ i w grupach od $3.$ do $12.$ (z wyłączeniem lantanowców i aktynowców). Dawniej nazywane były jako pierwiastki, w których elektrony walencyjne atomów zajmują podpowłokę $\mathrm{n}s$ oraz $\left(\mathrm{n}-1\right)d$. Właśnie z tej przyczyny cynk nie jest metalem przejściowym.

Według niektórych autorów, cały blok $d$ tworzy sekcję metali przejściowych. Natomiast wg definicji IUPAC, metale przejściowe są to pierwiastki chemiczne, których atomy lub kationy mają niecałkowicie zapełnioną podpowłokę $d$.

Poniższa mapa myśli przedstawia najczęściej badane właściwości fizyczne materii.

Wszystkie pierwiastki bloku $d$ są ciałami stałymi w warunkach normalnych, oprócz rtęci, która jest cieczą. Metale te charakteryzują się dużą twardością, mogą być srebrzyste, lśniące oraz połyskliwe.

R17fF6jWvqOsO

Na zdjęciu są kawałki żelaza. Są srebrne. Kilka kawałków jest płaskich, inne mają strukturę zlepionych ze sobą kulek. Jeden kawałek ma postać sześcianu o bardzo gładkich ścianach.

R93CSUoLJXVZp

Na zdjęciu w zlewce znajduje się kropla cieczy. Ma ciemne zabarwienie. Odbija się w nim światło.

Polecenie 1

Na podstawie grafiki oraz dostępnych źródeł wiedzy opisz właściwości fizyczne złota.

Na podstawie opisu grafiki oraz dostępnych źródeł wiedzy opisz właściwości fizyczne złota.

R1H7tjwQk6Xal

Na zdjęciu kryształy złota, które przypominają delikatne gałązki. Kryształy mają żółty, połyskujący kolor.

R1Ha029jYFtNY

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Pokaż odpowiedź

Złoto należy do grupy miedziowców; jest metalem szlachetnym o żółtej barwie. Charakteryzuje się małą twardością, a także jest kowalne. Jego masa atomowa wynosi $\mathrm{196,967}$, a gęstość $\mathrm{19,28} \frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$. Topi się w temperaturze $1064°\text{C}$, wrze przy $2800°\text{C}$.

Z racji występowania niezapełnionych orbitali $d$, związki kompleksowe metali przejściowych mogą absorbowaćabsorpcjaabsorbować promieniowanie z zakresu widzialnego. Do dokładnego określenia barwy służy urządzenie nazywane spektrofotometrem.

Większość metali ma barwę srebrną/szarą, ponieważ odbijają wszystkie długości fal światła z zakresu widzialnego. Natomiast miedź i złoto nie odbijają światła fioletowego i niebieskiego. Brak tego pasma w widmie światła widzialnego sprawia, że widzimy je jako żółte lub pomarańczowe. Zjawisko to jest spowodowane strukturą elektronową złota i miedzi.

To stosunek masy do objętości. Najprostszym sposobem określenia gęstości jest zważenie próbki metalu i umieszczenie jej w cylindrze miarowym, w którym znajduje się ściśle określona ilość wody. Wyznaczając różnicę w poziomie wody przed zanurzeniem próbki metalu oraz po jej umieszczeniu w wodzie, a także znając masę próbki metalu, możemy obliczyć gęstość.

RZosNu6NCqL7U

Ilustracja przedstawia szklany cylinder, w którym znajduje ciecz. Objętość wynosi ${\mathrm{V}}_1$. Po umieszczeniu próbki metalu - bloczek w kształcie prostopadłościanu, objętość rośnie, opisano ją jako ${\mathrm{V}}_2$.

Wszystkie metale bloku $d$ mają dużą gęstość, po umieszczeniu w wodzie opadają na dno. Ogólna zasada jest taka, że gęstość metali rośnie w dół grupy.

W metalach przewodnictwo cieplneprzewodnictwo cieplneprzewodnictwo cieplne jest wynikiem wymiany energii pomiędzy elektronami zdelokalizowanymi. Ciepło przekazywane jest poprzez drgające atomy oraz przez swobodne elektrony występujące w metalach – stąd różnice w wartościach przewodnictwa cieplnego metali.

Pierwiastki bloku $d$ charakteryzują się wysokimi temperaturami topnienia oraz wrzenia (powyżej $1000°\text{C}$). Wyjątkiem od tej reguły jest rtęć – jedyny metal będący w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej.

Wraz z położeniem pierwiastków w układzie okresowym, wg wzrastającej liczby atomowej, można zaobserwować periodyczne zmiany właściwości fizycznych, jak np. temperatura wrzenia i topnienia.

Metale bloku $d$, które posiadają całkowicie zapełnione orbitale $d$ lub niesparowane elektrony walencyjne, mogą wykazywać właściwości fizyczne, takie jak:

• ferromagnetyzm – zjawisko występowania chwilowego namagnesowania próbki metalu; najpopularniejszymi ferromagnetykami są: żelazo, kobalt oraz nikiel.

• paramagnetyzm – zjawisko, w którym metale posiadają niesparowane elektrony, w wyniku czego metale są przyciągane przez magnes. Namagnesowanie jest stałe. Przykładami są mangan i platyna.

• diamagnetyzm – zjawisko, które polega na zniesieniu oddziaływania elektromagnetycznego. Takie związki nie są przyciągane przez magnes.

Słownik

Bibliografia

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Repetytorium chemia. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa – Bielsko‑Biała $2010$.