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多面体から見える化学
元素番号21のスカンジウムから元素番号29 の銅までの各元素の電子配置
21 Sc スカンジウム Scandium
電子配置: [Ar]3d1、4s2 3d ●○○○○○○○○○ 4s●●
22 Ti チタン Titanium
電子配置: [Ar]3d2、4s2 3d ●○●○○○○○○○ 4s●●
23 V バナジウム Vanadium
電子配置: [Ar]3d3、4s2 3d ●○●○●○○○○○ 4s●●
24 Cr クロム Chromium
電子配置: [Ar]3d5、4s1 3d ●○●○●○●○●○ 4s●○
25 Mn マンガン Manganese
電子配置: [Ar]3d5、4s2 3d ●○●○●○●○●○ 4s●●
26 Fe 鉄(てつ) Iron
電子配置: [Ar]3d6、4s2 3d ●●●○●○●○●○ 4s●●
27 Co コバルト Cobalt
電子配置: [Ar]3d7、4s2 3d ●●●●●○●○●○ 4s●●
28 Ni ニッケル Nickel
電子配置: [Ar]3d8、4s2 3d ●●●●●●●○●○ 4s●●
29 Cu 銅(どう) Copper
電子配置: [Ar]3d10、4s1 3d ●●●●●●●●●● 4s●○
そして次にくる典型金属元素
30 Zn 亜鉛(あえん) Zinc
電子配置: [Ar]3d10、4s2 3d ●●●●●●●●●● 4s●●
この3d遷移金属元素の電子配置に強い磁性の秘密があります。
独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)の備蓄対象7鉱種(ニッケル、クロム、タングステン、コバルト、モリブデン、マンガン、バナジウム) となっており、3d遷移金属元素が実に5鉱種も入ってる。
21 Sc スカンジウム 電子配置: [Ar]3d1、4s2 3d ●○○○○○○○○○ 4s●●
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4001
22 Ti チタン 電子配置: [Ar]3d2、4s2 3d ●○●○○○○○○○ 4s●●
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4002
23 V バナジウム 電子配置: [Ar]3d3、4s2 3d ●○●○●○○○○○ 4s●●
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4003
24 Cr クロム 電子配置: [Ar]3d5、4s1 3d ●○●○●○●○●○ 4s●○
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4004
25 Mn マンガン 電子配置: [Ar]3d5、4s2 3d ●○●○●○●○●○ 4s●●
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4005
26 Fe 鉄(てつ) 電子配置: [Ar]3d6、4s2 3d ●●●○●○●○●○ 4s●●
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4006
27 Co コバルト Cobalt 電子配置: [Ar]3d7、4s2 3d ●●●●●○●○●○ 4s●●
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4007
28 Ni ニッケル Nickel 電子配置: [Ar]3d8、4s2 3d ●●●●●●●○●○ 4s●●
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4008
29 Cu 銅(どう) Copper 電子配置: [Ar]3d10、4s1 3d ●●●●●●●●●● 4s●○
http://plaza.rakuten.co.jp/newbimatu/4009
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序章 資源は果たしてあるのか/1章 我が国の必須元素:レアメタル/2章 資源リスクが増大している/3章 枯渇性資源の持続可能な利用は可能か/4章 レアメタル代替の取り組みの前進/5章 元素代替のフロンティア-理論と技術を伴った発想の転換が可能性を広げる/6章 不足元素の代替から戦略元素の創出へ/7章 ファクター8で持続可能な資源利用へ
ラティスエンジニアリングの斬新的な思考を理解するのに時間がかかった。
いままでの思考をやめ、物理の思考から考えた方がいいのか。
遷移金属元素
遷移金属とは、d-ブロックとf-ブロックの元素を指す。原子の電子配置を組み立てるときは、エネルギーの低い方つまり内殻から電子を詰めていくので、3d軌道が全部詰まってから、4s軌道に電子が入るのが通常のであろうが、遷移元素はそうはなっていない。例えば第4周期(遷移元素の中では最も原子番号の小さい一群)では、3dn4s2(又は3dn4s1)となっていて3d軌道が全部埋まっていないのに、4s軌道に電子が入っている。次の列のYから始まる一群は4dn5sm、最後の一群は5dn6smとなっている。これが遷移元素の特徴であり、たとえは最初の1群では最外殻の電子配置はほとんどの元素は4s2となっていて、違いは内側の3d軌道の電子数にある。
遷移元素の定義
不完全なd殻またはf殻を持つ元素またはそのような殻を持つ陽イオンを生じる元素 [エッセンシャル化学辞典]
遷移元素(せんいげんそ、transition elements)とは、周期表で第3族元素から第11族元素の間に存在する元素の総称である。遷移金属(せんいきんぞく、transition metals)とも呼ばれる。第12族元素(亜鉛族元素、Zn、Cd、Hg)は化学的性質が典型元素の金属に似ており、またイオン化してもd軌道が10電子で満たされ閉殻していることから日本では一般に典型元素に分類されるが、遷移元素に分類される例も多く見られる。[Wikipedia]
遷移元素とは 最外殻より内側の電子の軌道が途中まで埋まった電子配置をもつ元素
第1遷移元素系列
21 Sc スカンジウム Scandium
電子配置: [Ar]3d1、4s2 3d ●○○○○○○○○○ 4s●●
22 Ti チタン Titanium
電子配置: [Ar]3d2、4s2 3d ●○●○○○○○○○ 4s●●
23 V バナジウム Vanadium
電子配置: [Ar]3d3、4s2 3d ●○●○●○○○○○ 4s●●
24 Cr クロム Chromium
電子配置: [Ar]3d5、4s1 3d ●○●○●○●○●○ 4s●○
25 Mn マンガン Manganese
電子配置: [Ar]3d5、4s2 3d ●○●○●○●○●○ 4s●●
26 Fe 鉄(てつ) Iron
電子配置: [Ar]3d6、4s2 3d ●●●○●○●○●○ 4s●●
27 Co コバルト Cobalt
電子配置: [Ar]3d7、4s2 3d ●●●●●○●○●○ 4s●●
28 Ni ニッケル Nickel
電子配置: [Ar]3d8、4s2 3d ●●●●●●●○●○ 4s●●
29 Cu 銅(どう) Copper
電子配置: [Ar]3d10、4s1 3d ●●●●●●●●●● 4s●○
第2遷移元素系列
39 Y イットリウム
電子配置: [Kr]4d1、5s2 4d ●○○○○○○○○○ 5s●●
40 Zr ジルコニウム
電子配置: [Kr]4d2、5s2 4d ●○●○○○○○○○ 5s●●
41 Nb ニオブ
電子配置: [Kr]4d4、5s1 4d ●○●○●○●○○○ 5s●○
42 Mo モリブデン
電子配置: [Kr]4d5、5s1 4d ●○●○●○●○●○ 5s●○
43 Tc テクネチウム
電子配置: [Kr]4d5、5s2 4d ●○●○●○●○●○ 5s●●
44 Ru ルテニウム
電子配置: [Kr]4d7、5s1 4d ●●●●●○●○●○ 5s●○
45 Rh ロジウム
電子配置: [Kr]4d8、5s1 4d ●●●●●●●○●○ 5s●○
46 Pd パラジウム
電子配置: [Kr]4d10、5s0 4d ●●●●●●●●●● 5s○○
47 Ag 銀
電子配置: [Kr]4d10、5s1 4d ●●●●●●●●●● 5s●○
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