Vlastnosti d-prvkov: Fyzikálne a chemické

Vlastnosti d-prvkov

• D-prvky majú veľa spoločných vlastností, ktoré sú spoločné pre prvky v skupinách aj v periódach.
• Spoločné vlastnosti trojice kovov sa často uvádzajú nielen v skupine, ale aj pre 7., 11. a 12. skupinu.
• D-prvky 8. až 10. skupiny PSP sú zoskupené do trojíc vodorovne.
• Triáda železa (Fe, Co, Ni), triáda ľahkých platinových kovov(Ru, Rh, Pd) a triáda ťažkých platinových kovov (Os, Ir, Pt)sú príklady triád.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

• Všetky d-prvky sú kovy a dobre vedú elektrický prúd a teplo.
• Sú kujné, ťažné a lesklé, väčšinou tvrdé a vynikajú vysokou pevnosťou v ťahu.
• V zliatinách, ktoré navzájom kovy tvoria, sa ich vlastnosti kombinujú (tab. 3.2).
• Spravidla majú veľké hodnoty hustoty a vysoké teploty topenia (tab. 3.1), okrem Hg, ktorý má teplotu topenia -38,9 °C a je jediným kvapalným kovom za bežných podmienok.
• Majú malé hodnoty ionizačných energií a elektronegativity (tab. 3.1).
• Ochotne tvoria katióny a väčšina z nich sú redukčné činidlá.
• Atómy d-prvkov vykazujú značnú variabilnosť oxidačných čísel v zlúčeninách vďaka neúplnosti obsadenia d orbitálov valenčnej vrstvy (tab. 3.1).
• Výnimkou sú prvky Zn, Cd a Hg, ktorých atómy majú uzatvorenú elektrónovú konfiguráciu.
• Ióny s prázdnymi (napr. Sc³⁺) alebo úplne zaplnenými d-orbitálmi sú bezfarebné (napríklad Cu⁺, Ag⁺, Zn²⁺), inak tvoria farebné zlúčeniny (tab. 3.3).
• Za bežných podmienok sú pomerne stále, pri zvýšených teplotách sa priamo zlučujú najmä s chlórom, kyslíkom a sírou a viacerými nekovmi.
• Tvorí koordinačné zlúčeniny, v ktorých vystupujú prevažne ako centrálny atóm (akceptor elektrónov do svojich voľných d-orbitálov).
• Oxidy d-prvkov s nižšími oxidačnými číslami sú väčšinou zásadotvorné (CuO), prípadne amfotérne (CrO₃⁻, Mn₂O₇) a oxidy d-prvkov s vyšším oxidačnými číslami sú kyselinotvorné (MnO₂).
• Mnohé d-prvky sú katalyzátormi chemických reakcií a biochemických procesov v živých organizmoch.

Tab. 3.2 Zloženie vybraných zliatin a ich použitie

• Alpaka: Ni, Zn, Cu – Dekoratívne predmety
• Amalgámy: Hg + Ag, Cu, Zn – Zubné lekárstvo
• Bronz: Sn, Cu – Výroba zbraní, zvonov, dekoratívnych predmetov
• Dural: Al, Cu, Mg – Konštrukcia lietadiel
• Konštantán: Ni, Mn, Cu – Výroba termočlánkov a zrkadloviny
• Liatina: Fe, C (s obsahom viac ako 2,14 %), iné prvky (Mn, Si, S) – Strojársky priemysel
• Literina: Sb, Sn, Pb – V tlačiarenstve na odlievanie písmen
• Mosadz: Zn, Cu – Hudobné nástroje, dekoratívne predmety, rôzne súčiastky, ložiská
• Nehrdzavejúca oceľ: Fe, C, Cr, Ni – Konštrukčný materiál najmä v jadrovej technike
• Pružinová oceľ: Fe, C, Cr – Pružiny a holiace čepele
• Spájka: Sn, Pb – Spájanie kovov