Ə. A.ƏLBƏndov

Şəkil 11.10.d-elementlərinin  

qruplar  üzrə  elektromənfilik-

lərinin dəyişməsi

 

 

 

 

440

Əksər  keçid  elementləri  komplekslərinin  rəngli  olması 

(cəd.11.6)  liqandların  sahə  nəzəriyyəsi  (bax  3.3)  ilə  yaxşı  izah 

olunur. 

Bəzi  qiymətli  daş-qaşların  (akvamarin,  zümrüd,  ametist, 

qranat, rubin, sapfir, topaz və s.) rəngi onların tərkibində d-me-

talları ionları (Fe

3+

, Cr

3+

, Mn

3+

, Cu

2+

 və s.) qarışığının olması ilə 

izah olunur. 

Bir çox d-metalları, xüsusən VΙΙΙ və Ι qrup metalları müx-

təlif reaksiyalarda katalizator kimi istifadə olunur.  

 

 

11.8. DÖVRĐ SĐSTEMĐN  ΙV-VΙΙI  QRUPLARININ 

d- ELEMENTLƏRĐNĐN  KĐMYASI

 

 

IV- VΙΙ qrupların keçid metalları.

 Bu metalların qısa elek-

tron  quruluşunu  yazaq:  Ti,  Zr,  Hf  (n-1)d

2

ns

2

;  V,  Nb,  Ta  (n-

1

)d

3

ns

2

; Cr, Mo (n-1)d

5

ns

1

; W (n-1)d

4

 ns

2

;  Mn, Tc, Re (n-1)d

5

 ns

2 

 

Cədvəl 11.6 Bəzi d-elementləri ionlarının rəngi 

 

ΙV-VΙΙ qrupun butun metal atomları qoşalaşmamış elektron-

lara,  (n-1)d-yarımsəviyyələrində  isə  boş  orbitallara  malikdirlər.  

Bununla əlaqədar

 

atomlar arasında kovalent rabitənin əmələ gəl-

məsi bu metalların yüksək ərimə (şək.11.8) və qaynama tempe-

raturuna, atomlaşma enerjisinə (şək.11.9) və mexaniki möhkəm-

liyə malik olmasına səbəb olur. Maksimal ərimə temperaturuna 

       Đon 

       Rəngi 

         Đon 

       Rəngi 

Ti

3+ 

(məh.) 

Bənövşəyi 

Co

2+

(məh.-da) 

Gülü-qırmızı 

Cr

3+ 

(məh.) 

Bənövşəyi 

[Co(NH

3

)

6

]

3+

 

Narıncı 

CrO

4

2-  

(məh.) 

Sarı 

 [Co(NH

3

)

5

Cl]

2+

 

 Bənövşəyi 

Cr

2

O

7

2-  

(məh.) 

Narıncı 

[CoCl

4

]

2-

 

 Göy 

Mn

2+ 

(məh.) 

 Zəif gülü-qırm. 

Ni

2+

(məh.) 

 Yaşıl 

 MnO

4

-

 

(məh.) 

Bənövşəyi 

 [CuCl

4

]

2- 

 Sarı 

 Fe

2+

(məh.) 

Açıq yaşıl 

 Cu

2+

(məh.) 

  Göy 

 

441

volfram malikdir.  Bu metalların sıxlığı həm dövrlərdə, həm də 

qruplarda elementin sıra nömrəsinin artması ilə artır (cəd.11.7). 

Göstərilən qrupların d-elementlərinin fiziki xassələri onların tə-

mizliyindən asılıdır. Təmiz halda plastiki metallardır, qarışıqlar 

isə bir qayda olaraq onlara kövrəklik verir və bərkliyini artırır.  

Dördüncü  və  beşinci  dövrün  d-elementlərinin  birinci  ion-

laşma enerjisi I

1

 bir-birindən nisbətən az fərqlənirlər. Altıncı dö-

vrün  elementləri  isə  daha  yüksək  ionlaşma  enerjisinə  malikdir 

(cəd.11.7). Sira nömrələrinin artması ilə bu metalların atom ra-

diuslarının dövrlər üzrə (Mn-nı çıxmaq şərtilə) azalması, qruplar 

üzrə artması müşahidə olunur (cəd.11.7). Bəsit maddələr şəklin-

də Ti, Zr, Hf, Mn gümüşü-ağ, Cr, Mo, W bozumtul-ağ, V, Nb, 

Ta isə boz rəngli metallardır. 

 

Bu  metalların  qruplar  üzrə  kimyəvi  davamlılığı  onların  sıra 

nömrələri artdıqca artır. Məsələn, Cr və Mn duru xlorid və sulfat 

turşularında həll olduğu halda, Re ancaq qaynar nitrat və sulfat tur-

şularında, volfram isə qaynar HF və HNO

3

 qarışığında həll olur: 

     

 

W + 8HF + 2HNO

3

 = H

2

[WF

8

] + 2NO + 4H

2

O 

 

Cədvəl  11.7.  Dövri sistemin ΙV-VΙΙ qruplarının  d- metallarının 

müəyyən xarakteristikaları 

*-mörtərizələrdə ionların oksidləşmə dərəcəsi göstərilmişdir. 

Element 

Simvol 

Sıxlığı, 

q/cm

3

, 

(20

0

S) 

1-ci ionlaş- 

ma enerji- 

si, kC/mol 

 

Atom radiusu, 

nm 

 

 

Standart 

elektrod, 

potensi- 

alı, V 

Titan 

Ti 

4,51 

657 

0,146 

-1,63(+2) 

Vanadium 

V 

6,11 

649 

0,131 

-1,12(+2) 

Xrom 

Cr 

7,29 

652 

0,125 

-0,91(+2) 

Manqan 

Mn 

7,44 

717 

0,130 

-1,18(+2) 

Sirkonium 

Zr 

6,50 

659 

0,160 

-1,53(+4) 

Niobium 

Nb 

8,27 

663 

0,145 

-1,10(+3) 

Molibden 

Mo 

10,2 

684 

0,139 

-0,2(+3) 

Texnesium 

Ts 

11,49 

701 

0,136 

0,4(+2) 

Hafnium 

Hf 

13,1 

722 

0,159 

-1,7(+4) 

Tantal 

Ta 

16,6 

760 

0,146 

-1,12(+5) 

Volfram 

W 

19,3 

769 

0,140 

-0,09(+6) 

Renium 

Re 

21,09 

759 

0,137 

0,3(+3) 

 

442

Titanı qaynar qatı sulfat, nitrat və xlorid turşularında həll et-

mək mümkün olduğu halda, sirkonium və hafnium isə çar ara-

ğında və qaynar HF-də həll  olur: 

     3Zr + 4HNO

3

 +18HCl = 3H

2

[ZrCl

6

] + 4NO + 8H

2

O 

                        Hf + 6HF = H

2

[HfF

6

] +2H

2 

Vanadium qatı sulfat turşusunda həll olduğu halda, niobium 

və tantal tərkibində oksidləşdirici qarışıq olan ftorid turşusunda 

həll olur: 

     3Nb + 21HF + 5HNO

3

 = 3 H

2

[NbF

7

] + 5NO + 10H

2

O  

 

Cədvəl 11.8. IV-VII qrupun mühüm metallarının yayılması,  

əsas mineralları və alınması 

Metal 

Yayılması, 

% (küt. p) 

Əsas mineralları 

Alınması 

Ti 

0,63 

 

Rutil-TiO

2

, Đlmenit- 

FeTiO

3

;Titanomaqne- 

tit-FeTiO

3

.xFe

3

O 

 

TiCl

4

+2Mq (və ya Na)= 

 =Ti+2MqCl

2 

Zr   

Hf 

1,7.10

-2 

3,2.10

-4

 

Baddelıt-ZrO

2 

; 

Sirkon- 

-ZrSiO

4

; Hƒ sərbəst 

mineral əmələ gətirmir.  

Zr-u müşaiyət edir 

MCl

4

+4Na =  M+4NaCl 

K

2

[MF

6

]+4Na= M+4NaF+ 

+2KF;  M →Zr; Hf 

 

V 

0,015

 

Patronit- 

VS

2-2,5

;Vanadinit--

3Pb

3

(VO

4

)

2

.RbCl

2

 

3V

2

O

5

+10Al  =  6V+  5Al

2

O

3 

Ca(VO

3

)

2 

+ 

nFe.mSi 

= 

CaO.mSiO

2

 + V.nFe  +   

Şlak; Ferrovanadium 

Nb 

1.10

-3 

Kolumbit- Fe(NbO

3

)

2 

 

 K

2

[NbF

7

]+5Na(və ya K) = 

   = Nb+5NaF+2KF 

Ta 

2.10

4 

Tantalıt- Fe(TaO

3

)

2 

 

K

2

[TaF

7

]+5Na  (  və  ya  K)  = 

Ta+5NaF+2KF 

Cr 

3,5.10

-2 

Xromlu dəmir daşı 

(xromit)- FeO.Cr

2

O

3 

 

FeO.Cr

2

O

3

+4C=Fe+2Cr+  + 

4CO;             Ferroxrom    

Cr

2

O

3

+2Al = 2Cr+Al

2

O

3 

Mo 

1,1.10

-4 

Molibdenit-MoS

2 

MoO

3

+3H

2

 = Mo + 3H

2

O 

W 

1.10

-4 

Volframit-CaWO

4 

WO

3

+3H

2

 = W  + 3H

2

O 

Mn 

 

0,1 

 

Pirolyuzit-MnO

2 

 

MnO

2 

+ 2C = Mn + 2CO 

 

Re 

10

-7

 

Mo filizlərinin işlənmə 

tullantılarından alınır 

2KReO

4

+7H

2

=2KOH+2Re  

+6H

2

O 

 

443

Göstərilən metallar birləşmələrində müxtəlif oksidləşmə də-

rəcəsi göstərirlər. Dördüncü dövr elementləri üçün aşağı oksid-

ləşmə  dərəcəsi  (+2,  +4)  xarakterik  olduğu  halda,  beşinci  və 

altıncı dövr elementləri üçün yüksək oksidləşmə dərəcəsı xarak-

terikdir. 

Manqan  və  onun  birləşmələri,  eləcə  də  xrom  birləşmələrı 

xüsusən də CrO

3

 zəhərlidir. 

Xrom və manqan çox, volfram, molibden, tantal, hafnium və 

xüsusən də renium az yayılmış elementlər sırasına daxildir. 

Mn,  V  və  Cr  mikromiqdarlarda  bitki  və  heyvan  orqanizm-

lərinin tərkibinə daxildir.  

ΙV-VΙΙ  qrupların  d-elementlərinin  əksəriyyəti  metalloter-

miya  metodu  ilə  alınır.  Reduksiyaedici  kimi  maqnezium,  nat-

rium, kalium, kalsium və alüminiumdan istifadə olunur. Bu me-

talların  oksidlərindən  alınmasında  reduksiyaedici  olaraq  hidro-

gen və ya silisiumdan da istifadə olunur (cəd.11.8). 

ΙV-VΙΙ qruplarının bir çox d-metalları lehirləyici komponent 

kimi poladların tərkibinə daxildir. Lehirləmə poladların keyfiy-

yətini yaxşılaşdırır, ona korroziyaya qarşı davamlılıq verir. On-

ları poladın tərkibinə adətən ferrosilisium, ferroxrom, ferroman-

qan, ferrovanadium (göstərilən  metalların dəmirlə ərintisi) şək-

lində və s. daxil edilir.

       

Lehirləmə poladlara qiymətli xassələr, məsələn, korroziyaya 

davamlılıq (Cr, Mn, Ti), bərklik və zərbə özüllüyi (Zr), bərklik 

və plastiklik (Ti), möhkəmlik, zərbə özüllüyi və yeyilməyə da-

vamlılıq  (V),  bərklik  və  yeyilməyə  davamlılıq  (W),  bərklik  və 

zərbə  özüllüyi  (Mn),  oda  və  korroziyaya  davamlılıq  (Mo,  Nb) 

verir. Bu metallar konstruksiya, instrumental və s. materiallar ki-

mi getdikcə daha geniş tətbiq olunurlar. Titan və onun ərintiləri 

yüngüllüyinə,  korroziyaya  və  istiliyə  davamlılığına  görə  avia-

quruculuqda,  kosmik  texnikada,  gəmiqayırmada,  kimya  səna-

yesində və tibbdə tətbiq edilir. Şirkoniumdan (konstruksiya ma-

terialı,  neytronları  əks  etdirən),  hafniumdan  (neyronları  udan), 

vanadium,  niobium  və  molibdendən  atom  energetikasında 

 

444

istifadə  olunur.  Yüksək  kimyəvi  davamlılığına  görə  Tı,  Nb,  W 

və Mo kimya sənayesi cihazlarının hazırlanmasında konstruksi-

ya materialları kimi tətbiq olunur. W, Mo, Re çətinəriyən metal-

lar kimi elektrovakum cihazlarının katodlarınn və termocütlərin 

közərmə  tellərinin  hazırlanmasında  istifadə  olunur.  Volfram 

həddən  artıq  bərk  ərintilərin  alınmasının  əsasını  təşkil  edir. 

Xrom örtüklər əşyalara gözəllik verir, onların bərkliyini və  ye-

yilməyə davamlılığını artırır. 

IV-VI  qrupun  d-metalları  yüksək  temperaturda  zəif  oksid-

ləşdiricilərlə (C, Si, B,  N) metalaoxşar karbidlər, silisidlər, bo-

ridlər və nitridlər əmələ gətirir. Bunlardan bir çoxu yüksək bərk-

liklə  (W

2

B

3

,  WC,  VC,  ZrB

2

,  CrB

2

,  TiC),  istiliyə  davamlılıqla 

(VC, ZrB

2

, CrB

2

, TiC, MoB

5

, TiB

2

, Cr

2

, TiN

x

), yüksək kimyəvi 

davamlılıqla  xarakterizə  olunurlar.  Odur  ki,  onlar  abraziv  və 

kəsici materalların, istiliyə və kimyəvi davamlı örtuklərın hazır-

lanmasında  tətbiq  edilir.  Tərkibində  20%  Hf  və  80%  TaC  ən 

çətin əriyən (t

ər

=4200

0

) ərintilərdən biridir. 

TiCl

4 

(etilenin alınmasında), V

2

O

5 

(sulfat turşusu istehsalın-

da)  katalizator  kimi,  TiO

2

  (titan  belili)  və  Cr

2

O

3 

(yaşil)  yağlı 

boya  istehsalında,  MnO

2

  və  vanadium  oksidlərı  oksidləşdirici 

maddələr kimi kimyəvi cərəyan mənbələrində, ZrO

2

 isə yanacaq 

elementlərində bərk elektrolit kimi tətbiq olunur. 

VΙΙI  qrupun  keçid  metalları.

  VΙΙI    qrupun  d-metalları 

dəmir ailəsinə

 (Fe, Co, Ni) və platin qrupu metallarına (Ru, Rh, 

Pd,  Os,  I,  Pt)  təsnif  olurlar.  Platin  qrupu  metalları  gümüş  və 

qızılla birlikdə nəcib metallar  adlanırlar. 

Dəmir  ailəsi  elementləri  yer  qabığında  geniş  yayılmış  ele-

mentlər sırasına daxil olduğu halda, platin qrupu metalları nadir 

elementlərə daxildirlər (cəd. 11.10).  

VΙΙΙ  qrup metalları  gümüşü-ağ rəngli (Fe, Ru, Rh, Ni, Pt), 

bozumtul  (Co,  Pd)  və  göyümtül  çalarlı  (Os)  metallardır.  Qısa 

elektron  quruluşlarını  yazaq:  Fe  və  Os:  ...(n-1)d

6

ns

2

;    Ru 

...4d

7

5s

1

;  Co və Ir: ...(n-1)d 

7

ns

2

;

  Rh: ... 4d

8

5s

1

; Ni: ...3d

8

4s

2

; 

Pd: ...4d

10

5s

0

;  

Pt: ...5d

9

6s

1

  

 

445

Bu  elementlərin  (n-1)d  yarımsəviyyəsində  göründüyü  kimi 

6-dan 10-a qədər d-elektronları, xarici  təbəqədə isə  0-dan 2-ə 

qədər s- elektronları yerləşir. Dördüncü dövrdən beşinci və altın-

cı  dövrlərə  keçdikdə  atomların  radiusları,  dördüncü  və  beşinci 

dövrlərdən  altıncı  dövrə  keçdikdə  isə  ionlaşma  enerjisi  artır 

(cəd. 11.8). 

Eyni yarımqrup daxilində bu metalların sıra nömrəsinin art-

ması ilə ərimə temperaturları da yüksəlir (şək. 11.8).  

Metalların xüsusi çəkisi  dövrün nömrəsinin artması ilə artır, 

qrup daxilində isə zəif dəyişir (cəd. 11.9).  

Platin qrupu elementləri dəmir ailəsi elementlərinə nisbətən 

yüksək elektromənfiliyə malikdir (şək. 11.10).  

Dəmir ailəsi elementləri mənfi elektrod potensiallarına ma-

lik olduqları halda, platin qrup metalları müsbət elektrod poten-

sialları ilə xarakterizə olunurlar. Dövrlərdə və qruplarda elemen-

tin  sıra  nömrəsinin  artması  ilə  əlaqədar  onların  elektrod  poten-

sialları daha müsbət oblasta doğru dəyişir (cəd. 11.8). 

 

 

Cədvəl 11.9 Dövrisistemin VIII qruplarının d-metallarının müəyyən 

xarakteristikaları 

 

 

Element 

Simvol 

Metalın 

sıxlığı, 

q/sm

3 

(20

0

 S) 

Đonlaşma 

enerjisi, 

kC/mol 

Atom 

radiusu, 

nm 

Standart 

elektrod 

potensialı, 

V (M

2+

) 

Dəmir 

Fe 

7,87 

766 

0,126 

-0,44 

Kobalt 

Co 

8,90 

765 

0,125 

-0,277 

Nikel 

Ni 

8,91 

743 

0,124 

-0,257 

Rutenium 

Ru 

12,45 

710 

0,134 

+0,45 

Rodium 

Rh 

12,41 

720 

0,135 

+0,80 

Palladium 

Pd 

12,02 

804 

0,137 

+0,987 

Osmium 

Os 

22,61 

840 

0,135 

+0,85 

Đridium 

Ir 

22,65 

869 

0,135 

+1,0 

Platin 

Pt 

21,46 

867 

0,138 

+1,2 

 

 

446

Yüksək termodinamik və passivləşməyə meyl göstərmələri nəti-

cəsi    olaraq

 

platin  qrupu  metalları  yüksək  kimyəvi  davamlığa 

malikdir. Bu metallara təbiətdə sərbəst rast gəlinir. Rh, Ru və Ir 

çar arağında həll olmadığı halda, Pt, Pd çar  arağında həll olur. 

Məsələn: 

 

  3Pt + 18HCl + 4HNO

3

 = 3H

2

[PtCl

6

] + 4NO +8H

2

O 

 

 Palladium həmçinin nitrat və qaynar sulfat  turşularında da 

həll olur.  

Platin  qrupu  metallarından  fərqli  olaraq  dəmir  ailəsi  me-

talları mineral turşularda həll olur. Bu metallar içərisində dəmir 

ən aşağı kimyəvi davamsızlığa malikdir.

 

VΙΙΙ qrupun bütün d-elementləri dəyişən oksidləşmə dərəcə-

ləri ilə xarakterizə olunurlar. Bunlar üçün +2 (Fe, Ni, Co, Pd, Pt), 

+3 (Fe, Co, Ir), +4 (Ru, Ir, Pt) oksidləşmə dərəcəsi xarakterikdir. 

Maksimum oksidləşmə dərəcəsi (+8) ruteniuma məxsusdur. 

VΙΙΙ  qrupun  bütün  d-elementləri  boş  orbitallara,  atom  və 

ionları kiçik ölçülərə malik olduqlarından yüksək dərəcədə kom-

pleks  əmələ  gətirməyə  meyillidirlər.  Odur  ki,    bu  elementlərin 

olduqca  çox  sayda  kompleks  birləşmələri  vardır.  Kompleks 

birləşmələrində 4 və 6 koordinasiya ədədlərinə malik olurlar. 

Dəmiri domna sobalarında filizlərindən (oksidlərindən) kar-

bonla  (koksla)  reduksiyasından  alırlar.  Bu  zaman  tərkibində  4 

%-ə qədər karbon olan ərinti alınır. Bu ərinti çuqun adlanır. Çu-

qunu  konvertorda  və  ya  marten  sobalarında  işlətməklə  polad 

alırlar. Dünyaqa ildə 500 milyon ton polad istehsal olunur. Tər-

kibində  0,2%-ə  qədər  karbon  olan  az  karbonlu  poladlar  avto-

mobillərin  gövdələrinin,  boruların,  məftillərin,  boltların  və  s. 

hazırlanmasında  geniş  istifadə  olunur.  Ortakarbonlu  poladlar 

(0,3-0,6 % C) daha davamlı əşyaların və tirlərin, yayların və s., 

yüksək karbonlu poladlardan (0,6-1,5%) bıçaqların, çəngəllərin, 

müxtəlif alətlərin hazırlanmasında istifadə olunur. Məsul detal-

ların və əşyaların hazırlanmasında adətən elektrik sobalarında is-

 

447

tehsal olunan lehirlənmiş poladlardan istifadə olunur. Lehirləyici 

komponentlər kimi Cr, Mo, Ti, W, Mn, V, Ni və s. metallardan 

istifadə  olunur.  Silisiumlu  poladlar  elektrik  avadanlıqlarının, 

mühərriklərin, transformatorların hazırlanmasında tətbiq edilir.