主な相違点 – 遷移金属と内部遷移金属

元素の周期表は、金属、非金属、金属化合物から構成されています。

化学元素は、可鍛性、良好な電気伝導性、電子を取り出しやすいなどの金属的性質を持つものが金属に分類される。

遷移金属や内部遷移金属も、その電子配置を考慮して分類される金属元素です。

dブロックの元素はほとんどが遷移金属とされる。

Fブロックの元素は内部遷移金属とみなされる。

遷移金属と内部遷移金属の主な違いは、遷移金属原子が一番外側のd軌道に価電子を持つのに対し、内部遷移金属原子は内側のペンタレスト電子殻のf軌道に価電子を持つことである。

遷移金属とは

遷移金属は、不対d電子を持つ原子で構成される化学元素で、これらの元素が作る安定な陽イオンも不対d電子を持つ。

ほとんどのdブロック元素は遷移金属です。

しかし、スカンジウム（Sc）と亜鉛（Zn）は、安定な陽イオンを形成しても不対d電子を持たないので、遷移金属とはみなされない。

スカンジウムは唯一の安定カチオンとしてSc+3を形成し、d電子を持たない。

ZnはZn+2カチオンを形成し、唯一の安定なカチオンとなる。

これはd電子を持つが、すべて対になっている。

元素の周期表では、遷移金属はすべてdブロック元素の中に含まれている。

このdブロックは、sブロックとpブロックの間に位置する。

Sブロックは金属。

Pブロックは非金属です。

したがって、dブロック元素は金属から非金属への遷移を示し、遷移金属と呼ばれる。

遷移金属は、酸化状態によって異なる化合物を形成することができます。

遷移金属が形成する陽イオンはすべて色鮮やかです。

したがって、それらの金属が作る化合物も非常にカラフルです。

同じ遷移金属元素が形成する化合物でも、異なる色で見られる。

これは、同じ元素でも酸化状態が異なると、異なる色を示すからです。

図1: ニッケル錯体の色の違い

遷移金属は、複雑な化合物を形成することがあります。

これを配位化合物と呼びます。

遷移金属原子を中心に、複数の配位子が単独電子対を中心金属原子に提供します。

内部遷移金属とは、電子殻のf軌道に価電子を持つ化学元素のことである。

Fブロックの元素は、f軌道の価電子で構成され、そのf軌道が他の原子軌道に囲まれているため、内部遷移金属と呼ばれる。

ランタノイド系列とアクチノイド系列がfブロックの2つの周期です。

ランタノイド系列は、4f軌道に価電子を持つ化学元素で構成される。

アクチノイド系列は、5f軌道に価電子を持つ元素で構成される。

図2：周期律表のブロック

内部遷移金属は、殻の数が多いため、非常に大きな原子で構成されている。

そのため、そのほとんどが不安定で放射性物質です。

アクチノイドはほとんど放射性元素だが、ランタノイドは一部を除き非放射性元素です。

遷移金属および内部遷移金属は、原子番号が大きく、原子の大きさも大きい化学元素です。

そのため、そのほとんどが重金属として扱われる。

遷移金属と内部遷移金属の主な違いは、遷移金属原子が一番外側のd軌道に価電子を持つのに対し、内部遷移金属原子は内側のペンタイト電子殻のf軌道に価電子を持っていることである。