Август 11th, 2013
Этим же обусловлены и многие свойства железа и его сплавов, в частности, магнитные. Поэтому мы считаем, что целесообразно кратко напомнить о строении атома переходных металлов, которое и определяет их специфику.Как известно, третий период в периодической системе Д. И. Менделеева заканчивается заполнением Зр-состояния. Четвертый период начинается заполнением состояния 45; после того как 45-состояние заполнено (Са; Z = 20), начинается заполнение или «достройка» 3rf-co-стояния. Элементы с порядковым номером от 21 до 28, т. е. от Sc до Ni, имеющие недостроенную электронную Зс?-оболочку при наличии электронов в 45-оболочке, относятся к металлам первой переходной группы. Элементы с порядковыми номерами от 39 до 45, у которых идет достройка 4??-оболочки при наличии электронов в 55-оболочке, относятся к металлам второй переходной группы. К металлам переходных групп относятся также: редкоземельные металлы, имеющие порядковые номера от 57 до 71; элементы с порядковым номером от 72 до 78 с недостроенной Ы-оболочкой при наличии электронов в 6р-оболоч.ке и некоторые другие элементы. В табл. 2 показано распределение электронов по группам и подгруппам в атомах некоторых переходных металлов, которые представляют или могут представлять интерес в качестве легирующих элементов в стали. Медь, имеющая достроенную З-оболочку, приведена в табл. 2 для сравнения.Последовательность заполнения электронами ячеек или орбит в подгруппах определяется установленной закономерностью, согласно которой в пределах одной подгруппы энергетически выгоднее такое расположение, чтобы число неспаренных электронов с параллельными спинами и суммарный спиновый момент были наибольшими. В соответствии с этим принципом заполнение достраивающегося уровня происходит так, что первые 5 электронов имеют одно направление спина, а последующие 5—обратное, как это видно из табл. 3 для первой переходной группы. Поэтому число непарных электронов в атомах в основном состоянии равно: у титана 2, у ванадия 3, у хрома 6, у марганца 5, у железа 4, у кобальта 3, у никеля 2. У меди, приведенной в табл. 3 для сравнения, имеется один непарный электрон в подгруппе 45.