Samantekt

19.1 Útbreiðsla, framleiðsla og eiginleikar hliðarmálma og efnasambanda þeirra

Hliðarmálmar eru frumefni með d-svigrúm sem eru aðeins að hluta til fyllt og eru staðsett í d-blokk lotukerfisins. Hvarfgirni hliðarmálma er mjög breytileg, allt frá mjög hvarfgjörnum málmum eins og skandíum og járni til næstum óhvarfgjarnra frumefna, svo sem platínumálmanna. Sú efnafræði sem notuð er við að einangra frumefnin úr málmgrýti þeirra fer eftir styrk frumefnisins í málmgrýtinu og því hversu erfitt er að afoxa jónir frumefnanna í málma. Hvarfgjarnari málma er erfiðara að afoxa.

Hliðarmálmar sýna efnahegðun sem er dæmigerð fyrir málma. Til dæmis oxast þeir í lofti við hitun og hvarfast við halógen á frumefnaformi og mynda halíð. Frumefni sem standa ofar en vetni í virkniröðinni hvarfast við sýrur og mynda sölt og vetnisgas. Oxíð, hýdroxíð og karbónöt hliðarmálmasambanda með lág oxunarstig eru basísk. Halíð og önnur sölt eru almennt stöðug í vatni, þótt útiloka þurfi súrefni í sumum tilfellum. Flestir hliðarmálmar mynda mörg stöðug oxunarstig og geta því sýnt mjög fjölbreytta efnahvarfgirni.

19.2 Samhæfingarefnafræði hliðarmálma

Hliðarmálmar og frumefni aðalflokka geta myndað samhæfingarefnasambönd, eða flóka, þar sem miðlægt málmatóm eða miðlæg málmjón tengist einum eða fleiri bindlum með samhæfðum samgildum tengjum. Bindlar með fleiri en eitt gjafaatóm kallast fjöltenntir bindlar og mynda klóflóka. Algengustu rúmgerðir flóka eru fjórflötungslögun og ferningslaga slétt lögun, báðar með tengitöluna fjóra, og áttflötungslögun, með tengitöluna sex. Cis- og trans-stillingar eru mögulegar í sumum áttflötungsflókum og ferningslaga sléttum flókum. Auk þessara rúmhverfa geta spegilhverfur, það er sameindir eða jónir sem eru ósamfellanlegar spegilmyndir hvor annarrar, komið fyrir í ákveðnum áttflötungsflókum. Samhæfingarefnasambönd hafa fjölbreytt notagildi, meðal annars við súrefnisflutning í blóði, vatnshreinsun og lyfjagerð.

19.3 Litrófs- og seguleiginleikar samhæfingarefnasambanda

Kristalsviðskenningin lýsir víxlverkunum milli rafeinda á málminum og bindlanna sem einföldum rafstöðuáhrifum. Nærvera bindlanna nálægt málmjóninni breytir orku d-svigrúma málmsins miðað við orku þeirra í frjálsri jón. Bæði lit og seguleiginleika flóka má rekja til kristalsviðsklofnunarinnar. Stærð klofnunarinnar (Δ_oct) ræðst af eðli bindlanna sem tengjast málminum. Sterksviðsbindlar valda mikilli klofnun og stuðla að lágspunaflókum, þar sem t₂g-svigrúmin fyllast alveg áður en rafeindir fara í e_g-svigrúmin. Veiksviðsbindlar stuðla að myndun háspunaflóka. Þá eru t₂g- og e_g-svigrúmin setin stökum rafeindum áður en nokkurt þeirra verður tvísetið.