过渡元素

从ⅢB族到ⅡB族的化学元素
过渡元素(transition elements)是对于元素周期表中ⅢB族到ⅡB族所有元素的统称。[1]这些元素都是金属元素,通常称为过渡金属。[2]原子结构的共同特点是价电子一般依次分布在次外层的d轨道和最外层的s轨道上,最外层只有1~2个电子(Pd例外),价电子构型为(n-1)d1~10ns1~2。过渡金属外观通常呈银白色或灰白色,具有光泽,金属单质具有高熔点、高沸点、高密度及高硬度等特点。[1]过渡金属中最活泼的是第ⅢB族元素中的[kàng][][lán],而第二、三过渡系元素的活泼性都较弱。[3]过渡金属都是电和热的良导体,[1]并且大多数过渡元素的离子在水溶液中常呈现一定的颜色。[3]
人体必需的微量元素中,有9种是过渡元素,包括铬、锰、铁、锌等。[4]其中的铬(Ⅲ)是胰岛素发挥降糖作用必需的元素,也是人体中唯一随着年龄的增长而含量降低的元素。[5]但是,当过量摄入[]、铁、铜、锌等过渡元素时,会带来一定的危害。如过量摄入钼会导致痛风和骨质多孔症等疾病。此外,过渡元素中还包括有害元素,如镉、汞等。这些元素不仅对人体有严重毒害,而且处理不当,还会对环境和食品等造成污染。[4][6]
在医药领域,过渡元素被应用于药物的制造,如高锰酸钾硫酸亚铁等;[7][8]此外,过渡元素还应用于核磁共振成像技术和同位素示踪等。[9][10]在工业领域,过渡元素可用作催化剂,如汽车废气催化剂中使用的铂和钯等铂系元素。[11]它们还可用作电池材料,如镍镉电池锂离子电池等都含有过渡金属。[12][13]在人工合成的固体陶瓷色料中,大多采用过渡元素制备。[14]在农业领域,过渡元素能作为肥料,为农作物提供营养。例如,施用铁肥,可以促进植物细胞呼吸作用,[15]施用锰肥对作物种子发芽、苗期生长及生殖器官的形成等都有良好的作用。[16]

定义与分类

过渡元素在周期表中的位置