Теория:
К \(B\)-группам (или побочным подгруппам) относятся \(d\)- и \(f\)-элементы. В четвёртом и пятом периодах периодической системы находится по \(10\) \(d\)-элементов, в шестом и седьмом периодах — по \(10\) \(d\)-элементов и \(14\) \(f\)-элементов. Все эти элементы являются металлами.
Строение атомов
В атомах металлов побочных групп заполняются свободные \(d\)-орбитали предвнешнего или \(f\)-орбитали третьего снаружи электронного уровня. У большинства металлов на внешнем уровне содержится \(2\) электрона:
;
;
.
Исключение составляют элементы \(IB\)-группы медь, серебро и золото, а также элементы \(VIB\)-группы хром и молибден. В их атомах происходит «провал» одного электрона с наружного уровня:
;
;
.
Степени окисления
Атомы металлов побочных подгрупп могут отдавать электроны не только с внешнего, но и с предвнешнего уровня. Поэтому почти всеми металлами побочных подгрупп проявляются переменные степени окисления, а максимальная степень окисления для металлов \(IIIB\)–\(VIIB\)-групп совпадает с номером группы. Например:
- степени окисления хрома (\(VIB\)-группа): \(+2\), \(+3\), \(+6\);
- степени окисления марганца (\(VIIB\)-группа): \(+2\), \(+3\), \(+4\), \(+6\), \(+7\).
У металлов \(IB\)-, \(IIB\)- и \(VIIIB\)-групп высшая степень окисления может отличаться от номера группы. Например:
- высшая степень окисления меди (\(IB\)-группа) равна \(+2\),
- высшая степень окисления золота (\(IB\)-группа) равна \(+3\).
Постоянная степень окисления среди \(d\)-элементов только у цинка и кадмия. Она равна \(+2\).
Свойства металлов
Металлы побочных подгрупп менее реакционноспособны по сравнению с металлами главных подгрупп. Это:
- металлы средней активности — цинк, железо, никель, марганец, хром и другие;
- неактивные металлы — медь, ртуть, серебро, золото, платина.
В побочных подгруппах сверху вниз металлические свойства элементов, как правило, ослабевают.
Снижение активности можно проследить на примере подгруппы меди. В ряду активности металлы подгруппы располагаются в последовательности: медь — серебро — золото. Медь может реагировать с галогенами, кислородом, серой, азотной и серной концентрированной кислотами, с некоторыми солями. Золото вступает в реакции только с галогенами, но не реагирует с кислородом, серой, азотной и серной кислотами.
Свойства оксидов и гидроксидов
Металлами побочных подгрупп образуются основные, амфотерные и кислотные оксиды и гидроксиды.
С возрастанием степени окисления свойства оксидов и гидроксидов изменяются от основных к кислотным.
Пример:
— основный оксид, ему соответствует основание ;
— амфотерный оксид, — амфотерный гидроксид;
— кислотный оксид, ему соответствует кислотный гидроксид (марганцовая кислота).
Пример:
— основный оксид, — основание;
— амфотерный оксид, — амфотерный гидроксид;
— кислотный оксид, — кислотный гидроксид (хромовая кислота).