D区元素

一、都是金属，密度较大，硬度、熔 点、沸点较高(如铬是最硬的金属，钨是最 难熔的金属)，有良好的导热、导电性(如 银、铜)，较好的延展性、机械加工性和抗腐 蚀性(如金、银)，彼此间以及与非过渡金属 组成具有多种特性的合金。

二、一般都可从 稀酸中置换氢，除ⅢB外其他各族元素自 上而下活泼性依次减弱。ⅢB和Ⅷ族元素 能与活泼非金属(卤素、氧等)直接反应，与氢形 成金属型氢化物。

三、同一周期元素的氧化物及 氢氧化物(或水合氧化物)的碱性从左到右逐渐 减弱，高氧化态时表现为从碱性到酸性(如 Sc₂O₃为碱性氧化物，TiO₂为两性氧化物， CrO₃是酸酐，Mn₂O₇在水溶液中是强酸)。在 同一族中各元素氧化态相同时自上而下酸性减 弱，碱性渐强。同一元素在高氧化态时酸性较 强，随着氧化态降低酸性减弱(或碱性增强)。

四、水合离子有颜色。

五、容易形成配合 物。

过渡元素在现代工农业生产和科技发展方 面有重要用途。铜有良好导电性，大量用作电 线电缆，世界上铜产量的一半以上用于电力和 电信工业。金箔对红外线的反射率高达 98.3%，用于红外线探测仪和反导弹技术。银 锌电池供电量比普通电池大20倍，体积小(3 公斤重电池仅如手掌大小)，宜作宇宙飞船的电 源。钛有优异的性能，密度小、强度大，在-253 ～500℃的温度范围内都保持高强度，适用于超 音速飞机、火箭发动机壳体和人造卫星、宇宙飞 船的各种高压容器;而且耐腐蚀性强，机械加工 性能好，用于制造舰船、潜艇以及有关化工设 备，以提高设备可靠性、延长使用寿命。钛铌合 金是新型超导材料。钛、钽、铌有生物适应性， 可做人造骨骼植入人体，有人称之为“亲生金 属”。钒钢强度大、弹性好、耐磨损、抗冲击，广 泛作为船舶、车辆、飞机的结构以及高级工具 钢、弹簧钢、装甲钢和钢轨等。钨钢硬度大，几 乎不生锈，耐高温，制作车刀能提高切削速度、 加工效率和零件质量。钢铁中掺进万分之几 钽、铌可明显提高钢的强度和耐热耐磨性，是火 箭、导弹、宇宙飞船的结构材料。铂系元素的合 金是良好催化剂，如铂铑合金用于氨催化氧化 生产硝酸。

过渡元素中人体必需的微量元素有铁、锌、 铜、铬、锰、钴、镍、钼、钒等。其中有些是蛋白质 和酶的关键成分，如铁、铜、锌等;有些在人体内 有特殊生理功能;有些是激素不可缺少的成分; 有些起激活作用，如铁使血红蛋白携带氧，供人 体活动需要，锌参与促进性腺激素的作用，镍促 进胰腺作用，铜使酶具有催化活性，钒、铬、镍等 则影响核酸代谢作用。某些过渡元素会影响人 体健康，如镉、汞对人体毒害较大，它们进入人 体造成积累性中毒。日本发生的“水俣病”和 “痛痛病”(见有关词条)就是有机汞和含镉废水 污染水质而引起的重大中毒事件。人体摄入过 量的某些过渡元素也对健康不利，如锰能引起 中毒和肺炎，钼会引起痛风病，镍易使头发变白 等。 2100433B

同周期d区元素金属性递变不明显，通常按不同周期将过渡元素分为三个过渡系：

第一过渡系：第四周期元素从钪(Sc)到锌Zn；

第二过渡系：第五周期元素从钇(Y)到镉(Cd)；

第三过渡系：第六周期元素从镥(Lu)到汞(Hg)。

d区元素在自然界中储量以第一过渡系为较多，它们的单质和化合物在工业上的用途也较广泛。

ds区是d区元素的一部分，ds区元素是指元素周期表中ⅠB、ⅡB两族元素，包括铜、银、金、锌、镉、汞6种自然形成金属元素和Rg、Uub2种人工合成元素。ds区的名称是因为它们的电子构型都是ds（ⅠB）或ds（ⅡB）。ds区元素都是过渡金属。但由于它们d层是满的，所以体现性质与其他过渡金属有所不同，比如说最高的氧化态只能达到 3 。

D区元素价电子层构型

（n-1）d^(1~10)ns^(1~2)

D区元素原子半径

D区元素第一电离能

D区元素物理性质

d区元素的物理性质非常相似。由于外层s电子和d电子都参与形成金属键。所以它们的金属晶格能比价高。原子堆积紧密。

1、熔点高 熔点最高的单质：钨（W）(3380℃)

2、硬度大 硬度最大的金属：铬（Cr）（Moh硬度为9）

3、密度大 密度最大的单质：锇（Os）

4、导电性，导热性，延展性好d区元素

从物理性质来看，过渡元素它们几乎都具有熔点高、导热导电性能好、硬度和密度大等特征。这些特征在工业上得到了很好的应用。如钨和钼不仅具有很好的机械性能，而且彼此之间易形成合金，是化学工业中不可多得的材料来源；从化学性质来看，大多数元素能够形成稳定的化合物，而工业催化所使用的催化剂多部分来自于过渡元素及其化合物；从过渡元素的电子结构来看，由于次外层的d轨道中的电子部分充满，使得次外层的轨道可能参与成键，因此，过渡元素一般可呈现出多种氧化态且大多数易形成配位化合物。

稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu），以及与镧系的15个元素密切相关的元素—钇(Y)和钪(Sc)共17种元素，称为稀土元素。

周期系ⅢB族中原子序数为21、39和57～71的17种化学元素的统称。其中原子序数为57～71的15种化学元素又统称为镧系元素。

稀土元素的共性是：①它们的原子结构相似；②离子半径相近（RE³ 离子半径1.06×10^-10m~0.84×10^-10m，Y³ 为0.89×10^-10m）；③它们在自然界密切共生。

稀土元素有多种分组方法，目前最常用的有两种：

两分法：铈族稀土，La-Eu，亦称轻稀土（LREE）

钇族稀土，Gd-Lu Y Sc，亦称重稀土（HREE）

两分法分组以Gd划界的原因是：从Gd开始在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了。而Y归入重稀土组主要是由于Y³ 离子半径与重稀土相近，化学性质与重稀土相似，它们在自然界密切共生。

也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外（有的将钪划归稀散元素），划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。

三分法：轻稀土为La~Nd；中稀土为Pm~Ho；重稀土为Er~Lu Y。重稀土元素（heavyrareearthelements,HREE），包括钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，它们具有较高的原子序数的较大质量，有人将化学性质与重稀土元素相近的钇也列入重稀土亚族，因此重稀土元素也称为钇族（yttriumgroup）稀土