1. 单质的物理性质

过渡金属都有金属光泽，延展性、导电性和导热性好。过渡金属之间能形成多种合金。

过渡金属除s电子参与形成金属键外，d电子也参与成键，因而熔点、沸点较高。第三过渡系列金属中，钽、钨、铼、饿的熔点都在3000℃以上。钨是熔点最高的金属，熔点约为3422℃，见表16-1。

表16-1 部分过渡金属的熔点和密度

过渡金属的密度大。其中铼、饿、铱、铂的密度超过20g·cm^-3，俄是密度最大的单质。

除ⅢB族的镧熔点反常外，其他各族(列)过渡元素单质从上到下熔点升高、密度增大。同周期过渡金属，熔点变化基本上是先逐渐升高，ⅥB族元素达到最高，然后逐渐降低，这与金属单电子数变化规律是一致的；密度变化则基本上是同周期逐渐增大。

过渡金属的硬度高，如铬、锰、钼、钌、钨、钽、铼、饿的莫氏硬度都超过6。其中金属铬最高，硬度为9，在单质中仅次于金刚石的硬度。

2 氧化态

由于过渡元素中d电子参与化学键的形成，所以在它们的化合物中常表现出多种氧化态，最高氧化态从ⅢB族元素(钪、钇、镧)的+3到第Ⅷ族元素(钌、饿)的+8。

同族中，随着周期数增加高氧化态趋于稳定。例如，铬稳定氧化态为+3，+6氧化态不稳定；而钼和钨稳定氧化态为+6；铁、钌、饿一列中，铁的最高氧化态是+6，而钱则达到+8。

第四周期元素中，由Sc到Mn，3d和4s电子都易于参与成键，与族数相同的最高氧化态都较为稳定：Sc，+3；Ti，+4；V，+5；Cr，+6；Mn，+7。由Fe到Ni，高氧化态的稳定性降低：Fe，+2和+3；Co，+2；Ni，+2；三价钴和镍有很强的氧化性而极不稳定。

3 化合物和离子的颜色

过渡金属的化合物、水合离子和配离子一般都有颜色，显色原因可归结为金属的d-d跃迁和正、负离子间的电荷迁移。

过渡金属的d轨道一般都有电子且未充满，电子吸收可见光发生d-d跃迁而显其互补色，如[V(H₂O)₆]²⁺，紫色；[Cr(H₂O)₆]²⁺，蓝色；[Cr(H₂O)₆]³⁺，紫色；[Mn(H₂O)₆]²⁺，浅红色；[Fe(H₂O)₆]²⁺，绿色；[Co(H₂O)₆]²⁺，粉红色；[Ni(H₂O)₆]²⁺，绿色。

发生d-d跃迁的同时也可能伴随电荷迁移。Mn²⁺和Fe³⁺都有5个d电子，但Mn²⁺的化合物颜色较浅，而Fe³⁺的化合物颜色较深。例如，Mn(OH)₂白色，MnS·H₂O粉红色，而Fe(OH)₃棕色，Fe₂S₃黑色，原因在于Fe³⁺极化能力强，与负离子间还有电荷迁移。

某些过渡金属具有d₀电子构型的化合物或含氧酸根离子也可能有颜色，原因也是发生了电荷迁移，如黄色的CrO₄^2-，紫色的MnO₄^-，黄色的NbCI₅等。

4 配位化合物

过渡元素具有可接受电子对成配键的空d轨道和较高的电荷/半径比，因此，容易形成稳定的配位化合物。过渡金属配合物的生成具有重要的意义，如[Zn(CN)₄]^2-离子的生成被广泛用于在低品位金矿中金的回收；维生素Be(钴的配位化合物)、血红素(铁的配位化合物)等都在生命过程中起着十分重要的作用；过渡元素的一些配合物常用作催化剂或作为催化反应的中间体。

相关链接：Hg(I)和Hg(IⅡ)的相互转化

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

版权与免责声明：转载目的在于传递更多信息。

如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起两周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。