Giáo trình Hóa vô cơ mô tả - Geoff Rayner-Canham & Tina Overton (Đại học Hull)

• Tác giả: Geoff Rayner-Canham
• Chuyên ngành: Hóa học vô cơ
• Đề tài: Hóa học vô cơ mô tả
• Loại tài liệu: Sách giáo khoa
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: New York

Tóm tắt

I. Tổng quan về sách Descriptive Inorganic Chemistry của Geoff Rayner Canham

Descriptive Inorganic Chemistry là giáo trình hóa học vô cơ mô tả nổi tiếng do Geoff Rayner-Canham biên soạn, hiện đã phát hành đến phiên bản thứ năm. Cuốn sách được xuất bản bởi W. Freeman and Company, New York. Geoff Rayner-Canham công tác tại Sir Wilfred Grenfell College thuộc Memorial University, hợp tác cùng Tina Overton từ University of Hull. Giáo trình này trình bày hệ thống kiến thức hóa học vô cơ từ cơ bản đến nâng cao. Nội dung bao gồm cấu trúc electron của nguyên tử, liên kết cộng hóa trị, liên kết kim loại, liên kết ion, nhiệt hóa học vô cơ, hệ dung môi và tính axit-bazơ, phản ứng oxi hóa-khử. Sách cũng đi sâu vào xu hướng tuần hoàn và hóa học của từng nhóm nguyên tố cụ thể. Đây là tài liệu tham khảo quan trọng cho sinh viên hóa học và nhà nghiên cứu. Cuốn sách được thiết kế với cấu trúc rõ ràng, logic, giúp người đọc tiếp cận kiến thức một cách hệ thống và toàn diện.

1.1. Đội ngũ tác giả và lịch sử phát hành

Geoff Rayner-Canham là giáo sư hóa học tại Sir Wilfred Grenfell College thuộc Memorial University, Canada. Ông nổi tiếng với phương pháp giảng dạy hóa học vô cơ mô tả sáng tạo và dễ tiếp cận. Tina Overton từ University of Hull đóng vai trò đồng tác giả từ các phiên bản sau. Giáo trình đã trải qua năm phiên bản, với các lần xuất bản năm 2000, 2003, 2006 và 2010. Mỗi phiên bản đều được cập nhật nội dung phản ánh tiến bộ mới nhất trong lĩnh vực hóa học vô cơ. Nhà xuất bản W. Freeman and Company chịu trách nhiệm phát hành toàn cầu.

1.2. Cấu trúc tổng thể của giáo trình

Giáo trình gồm 24 chương, được tổ chức theo logic từ lý thuyết cơ bản đến ứng dụng cụ thể. Phần đầu tiên gồm các chương về cấu trúc nguyên tử, bảng tuần hoàn và các loại liên kết hóa học. Phần giữa tập trung vào nhiệt động học, dung môi, oxi hóa-khử và xu hướng tuần hoàn. Phần sau trình bày hóa học của từng nhóm nguyên tố từ nhóm 1 đến nhóm 18. Các chương cuối đề cập phức hợp kim loại chuyển tiếp, tính chất kim loại chuyển tiếp 3d, 4d, 5d và hóa học cơ kim. Chương về nguyên tố hiếm và actinoid được cung cấp trực tuyến.

II. Phân tích nội dung và phương pháp tiếp cận trong giáo trình Rayner Canham

Phương pháp tiếp cận của Rayner-Canham đặt trọng tâm vào tính mô tả và trực quan của hóa học vô cơ. Thay vì chỉ tập trung vào lý thuyết trừu tượng, giáo trình liên kết chặt chẽ giữa lý thuyết và hiện tượng thực tế. Nội dung về cấu trúc electron nguyên tử được trình bày chi tiết, bao gồm phương trình sóng Schrödinger, hình dạng orbital nguyên tử và cấu hình electron. Phần liên kết cộng hóa trị giới thiệu lý thuyết orbital phân tử cho phân tử đồng hạt và dị hạt. Liên kết kim loại và liên kết ion được giải thích bằng mô hình đơn giản nhưng chính xác. Giáo trình cũng đề cập đến tính chất từ của nguyên tố dựa trên cấu hình electron. Phương pháp VSEPR được trình bày để dự đoán hình học phân tử. Nội dung về liên kết mạng cộng hóa trị và khái niệm độ âm điện được tích hợp liền mạch. Cách tiếp cận này giúp sinh viên hiểu sâu sắc bản chất hóa học của các nguyên tố và hợp chất.

2.1. Phương trình sóng Schrödinger và cấu trúc orbital

Chương đầu tiên của giáo trình trình bày chi tiết phương trình sóng Schrödinger và ý nghĩa của nó. Phương trình này là nền tảng để hiểu cấu trúc electron của nguyên tử. Hình dạng các orbital s, p, d được mô tả rõ ràng với đồ họa minh họa. Orbital s có dạng hình cầu đối xứng, trong khi orbital p gồm hai thùy với mặt phẳng nút qua hạt nhân. So sánh mật độ electron cho thấy orbital 2s có mật độ electron gần hạt nhân lớn hơn orbital 2p. Giáo trình cũng giải thích cấu hình electron ion và tính chất từ của nguyên tố dựa trên lý thuyết orbital.

2.2. Xu hướng tuần hoàn và phân loại nguyên tố

Giáo trình phân loại nguyên tố theo nhiều cách khác nhau. Cách phân loại cơ bản nhất là theo pha ở điều kiện tiêu chuẩn nhiệt độ và áp suất. Giáo trình cũng đề cập đến tính ổn định của hạt nhân, trong đó số proton và neutron chẵn tạo ra đồng vị ổn định hơn. Trong số 273 hạt nhân ổn định, chỉ có bốn hạt nhân có số proton và neutron đều lẻ. Nguyên tố có số proton chẵn thường có nhiều đồng vị ổn định. Ví dụ, bari với 56 proton có bảy đồng vị ổn định, trong khi xesi chỉ có một. Xu hướng tuần hoàn về bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa và ái lực electron được trình bày hệ thống.

III. Giải pháp và phương pháp học hiệu quả với giáo trình Descriptive Inorganic Chemistry

Để học hiệu quả với giáo trình của Rayner-Canham, cần tuân theo trình tự logic của sách. Bắt đầu từ các chương nền tảng về cấu trúc nguyên tử và liên kết hóa học trước khi chuyển sang phần nhóm nguyên tố. Mỗi chương đều xây dựng trên kiến thức từ chương trước đó. Việc vẽ sơ đồ tư duy về mối liên hệ giữa các nguyên tố giúp ghi nhớ tốt hơn. Nên tập trung hiểu bản chất của từng loại liên kết thay vì học thuộc lòng. Giáo trình cung cấp nhiều ví dụ thực tế về hợp chất vô cơ trong đời sống và công nghiệp. Phần nhiệt động học vô cơ giúp dự đoán tính ổn định và khả năng phản ứng của hợp chất. Hệ dung môi và tính axit-bazơ mở rộng hiểu biết về môi trường phản ứng. Phản ứng oxi hóa-khử là công cụ quan trọng để phân tích quá trình hóa học. Nên kết hợp đọc sách với làm bài tập và thí nghiệm thực hành.

3.1. Chiến lược học tập theo nhóm nguyên tố

Phần lớn giáo trình dành để trình bày hóa học của từng nhóm nguyên tố riêng biệt. Nhóm 1 gồm kim loại kiềm, nhóm 2 gồm kim loại kiềm thổ, nhóm 13 đến 18 là các nhóm chính. Mỗi nhóm nguyên tố được phân tích dựa trên cấu hình electron và xu hướng tuần hoàn. Phương pháp so sánh tính chất trong cùng nhóm và giữa các nhóm giúp hiểu rõ sự khác biệt. Nên tạo bảng tổng hợp tính chất vật lý và hóa học chính của mỗi nguyên tố. Liên hệ với ứng dụng thực tế như pin lithium, hợp kim nhôm và chất bán dẫn silic giúp ghi nhớ kiến thức lâu hơn.

3.2. Sử dụng tài liệu bổ trợ và công cụ trực tuyến

Giáo trình cung cấp tài liệu bổ trợ trên trang web nhà xuất bản tại địa chỉ www.net. Các chương về nguyên tố hiếm và actinoid được cung cấp trực tuyến, mở rộng nội dung beyond sách in. Nên sử dụng bảng tuần hoàn tương tác để tra cứu tính chất nguyên tố nhanh chóng. Phần mềm mô phỏng orbital giúp trực quan hóa hình dạng orbital 3D. Diễn đàn học thuật và nhóm học tập là nơi thảo luận và giải đáp thắc mắc. Kết hợp giáo trình với các bài báo khoa học cập nhật giúp mở rộng kiến thức chuyên sâu. Tài liệu bổ trợ bao gồm bài tập có đáp án để kiểm tra hiểu biết.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tế của giáo trình Descriptive Inorganic Chemistry

Giáo trình Descriptive Inorganic Chemistry của Geoff Rayner-Canham là tài liệu không thể thiếu trong lĩnh vực hóa học vô cơ. Năm phiên bản phát hành cho thấy giá trị và sự tin cậy của cuốn sách trong giới học thuật. Nội dung bao quát toàn diện từ lý thuyết cơ bản đến ứng dụng thực tiễn. Phương pháp tiếp cận mô tả giúp sinh viên hình thành tư duy hóa học vững chắc. Giáo trình phục vụ hiệu quả cho cả mục đích giảng dạy và nghiên cứu.Ứng dụng thực tế trải rộng từ công nghiệp sản xuất vật liệu đến dược phẩm và năng lượng. Hiểu biết về hóa học vô cơ hỗ trợ phát triển pin nhiên liệu, chất bán dẫn và xúc tác công nghiệp. Kiến thức về nhóm nguyên tố giúp dự đoán tính chất của hợp chất mới. Giáo trình cũng là nền tảng để nghiên cứu hóa học cơ kim và vật liệu nano. Với cấu trúc rõ ràng và nội dung cập nhật, đây là nguồn tham khảo uy tín cho mọi người học hóa học vô cơ.

4.1. Ứng dụng trong công nghiệp và nghiên cứu vật liệu

Kiến thức từ giáo trình Rayner-Canham được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Trong sản xuất vật liệu, hiểu biết về liên kết kim loại giúp phát triển hợp kim mới với tính chất cải tiến. Công nghệ pin lithium-ion dựa trên hóa học của nguyên tố nhóm 1 và kim loại chuyển tiếp. Chất bán dẫn silic và germani thuộc nhóm 14 là nền tảng của ngành điện tử. Xúc tác vô cơ trong công nghiệp hóa dầu sử dụng phức hợp kim loại chuyển tiếp. Nghiên cứu vật liệu nano áp dụng nguyên lý liên kết và tính chất tuần hoàn. Phát triển vật liệu siêu dẫn, nam châm vĩnh cửu và vật liệu quang học đều liên quan trực tiếp đến hóa học vô cơ mô tả.

4.2. Tầm quan trọng trong đào tạo và phát triển nghề nghiệp

Giáo trình đóng vai trò quan trọng trong đào tạo cử nhân và thạc sĩ hóa học. Sinh viên sử dụng sách này xây dựng nền tảng vững chắc cho các môn học nâng cao hơn. Kiến thức hóa học vô cơ mô tả là điều kiện tiên tiên cho các ngành kỹ thuật vật liệu, môi trường và dược học. Nhà tuyển dụng đánh giá cao ứng viên có hiểu biết sâu về tính chất nguyên tố và hợp chất. Nghiên cứu sinh sử dụng giáo trình như tài liệu tham khảo khi thiết kế thí nghiệm mới. Phương pháp tư duy phân tích từ sách áp dụng được trong nhiều tình huống nghề nghiệp. Đào tạo hóa học vô cơ chất lượng cao góp phần phát triển nguồn nhân lực khoa học.

Trích đoạn nội dung tài liệu

net This page intentionally left blank www.net Descriptive Inorganic Chemistry FIFTH EDITION Geoff Rayner-Canham Sir Wilfred Grenfell College Memorial University Tina Overton University of Hull W. FREEMAN AND COMPANY NEW YORK www.net Publisher: Clancy Marshall Acquisitions Editors: Jessica Fiorillo/Kathryn Treadway Marketing Director: John Britch Media Editor: Dave Quinn Cover and Text Designer: Vicki Tomaselli Senior Project Editor: Mary Louise Byrd Illustrations: Network Graphics/Aptara Senior Illustration Coordinator: Bill Page Production Coordinator: Susan Wein Composition: Aptara Printing and Binding: World Color Versailles Library of Congress Control Number: 2009932448 ISBN-13: 978-1-4292-2434-5 ISBN-10: 1-4292-1814-2 @2010, 2006, 2003, 2000 by W. Freeman and Company All rights reserved Printed in the United States of America First printing W. Freeman and Company 41 Madison Avenue New York, NY 10010 Houndmills, Basingstoke RG21 6XS, England www.net Overview CHAPTER 1 The Electronic Structure of the Atom: A Review 1 CHAPTER 2 An Overview of the Periodic Table 19 CHAPTER 3 Covalent Bonding 41 CHAPTER 4 Metallic Bonding 81 CHAPTER 5 Ionic Bonding 93 CHAPTER 6 Inorganic Thermodynamics 113 CHAPTER 7 Solvent Systems and Acid-Base Behavior 137 CHAPTER 8 Oxidation and Reduction 167 CHAPTER 9 Periodic Trends 191 CHAPTER 10 Hydrogen 227 CHAPTER 11 The Group 1 Elements: The Alkali Metals 245 CHAPTER 12 The Group 2 Elements: The Alkaline Earth Metals 271 CHAPTER 13 The Group 13 Elements 291 CHAPTER 14 The Group 14 Elements 315 CHAPTER 15 The Group 15 Elements: The Pnictogens 363 CHAPTER 16 The Group 16 Elements: The Chalcogens 409 CHAPTER 17 The Group 17 Elements: The Halogens 453 CHAPTER 18 The Group 18 Elements: The Noble Gases 487 CHAPTER 19 Transition Metal Complexes 499 CHAPTER 20 Properties of the 3d Transition Metals 533 CHAPTER 21 Properties of the 4d and 5d Transition Metals 579 CHAPTER 22 The Group 12 Elements 599 CHAPTER 23 Organometallic Chemistry 611 On the Web www.com/descriptive5e CHAPTER 24 The Rare Earth and Actinoid Elements 651w Appendices A-1 Index I-1 iii www.net This page intentionally left blank www.net Contents What Is Descriptive Inorganic Chemistry? xiii 3.4 Molecular Orbitals for Period 2 Preface xv Diatomic Molecules 46 Acknowledgments xix 3.5 Molecular Orbitals for Heteronuclear Dedication xxi Diatomic Molecules 50 3.6 A Brief Review of Lewis Structures 51 3.7 Partial Bond Order 53 CHAPTER 1 3.8 Formal Charge 54 The Electronic Structure of the Atom: 3.9 Valence-Shell Electron-Pair Repulsion Rules 54 A Review 1 3.10 The Valence-Bond Concept 59 Atomic Absorption Spectroscopy 2 3.11 Network Covalent Substances 61 3.1 The Schrödinger Wave Equation and Its Significance 3 The Origins of the Electronegativity Concept 65 1.2 Shapes of the Atomic Orbitals 5 3.3 The Polyelectronic Atom 9 3.13 Symmetry and Vibrational Spectroscopy 72 1.4 Ion Electron Configurations 14 Transient Species—A New Direction for Inorganic 1.5 Magnetic Properties of Atoms 15 Chemistry 74 1.6 Medicinal Inorganic Chemistry: 3.15 Covalent Bonding and the Periodic Table 78 An Introduction 16 CHAPTER 4 CHAPTER 2 Metallic Bonding 81 An Overview of the Periodic Table 19 4.1 Organization of the Modern 4.2 Bonding Models 82 Periodic Table 21 4.3 Structure of Metals 84 2.2 Existence of the Elements 23 4.3 Stability of the Elements and Their Isotopes 24 4.5 Alloys 87 The Origin of the Shell Model of the Nucleus 26 Memory Metal: The Shape of Things to Come 88 2.4 Classifications of the Elements 27 4.5 Periodic Properties: Atomic Radius 29 4.7 Magnetic Properties of Metals 90 2.6 Periodic Properties: Ionization Energy 33 2.7 Periodic Properties: Electron Affinity 35 CHAPTER 5 Alkali Metal Anions 37 2.8 The Elements of Life 37 Ionic Bonding 93 5.1 The Ionic Model and the Size of Ions 93 5.2 Hydrated Salts 95 CHAPTER 3 5.3 Polarization and Covalency 96 Covalent Bonding 41 5.4 Ionic Crystal Structures 99 3.1 Models of Covalent Bonding 42 5.5 Crystal Structures Involving 3.2 Introduction to Molecular Orbitals 43 Polyatomic Ions 105 3.3 Molecular Orbitals for Period 1 5.6 The Bonding Continuum 106 Diatomic Molecules 44 Concrete: An Old Material with a New Future 109 v www.net vi Contents CHAPTER 6 8.8 Electrode Potentials as Thermodynamic Functions 177 Inorganic Thermodynamics 113 8.1 Thermodynamics of the Formation 8.10 Frost (Oxidation State) Diagrams 180 of Compounds 114 8.2 Formation of Ionic Compounds 120 8.3 The Born-Haber Cycle 122 8.4 Thermodynamics of the Solution Process for Ionic Compounds 124 6.5 Formation of Covalent Compounds 127 CHAPTER 9 The Hydrogen Economy 128 Periodic Trends 191 6.6 Thermodynamic versus Kinetic Factors 129 9.2 Periodic Trends in Bonding 195 CHAPTER 7 9.3 Isoelectronic Series in Covalent Compounds 199 Solvent Systems and Acid-Base 9.4 Trends in Acid-Base Properties 201 Behavior 137 9.2 Brønsted-Lowry Acids 142 Chemical Topology 206 Antacids 144 9.6 Isomorphism in Ionic Compounds 207 7.3 Brønsted-Lowry Bases 147 New Materials: Beyond the Limitations of Cyanide and Tropical Fish 148 Geochemistry 209 7.4 Trends in Acid-Base Behavior 148 9.7 Diagonal Relationships 210 Superacids and Superbases 150 Lithium and Mental Health 211 7.5 Acid-Base Reactions of Oxides 153 9.8 The “Knight’s Move” Relationship 212 7.9 The Early Actinoid Relationships 215 7.7 Pearson Hard-Soft Acid-Base Concepts 156 9.10 The Lanthanoid Relationships 216 7.8 Applications of the HSAB Concept 158 9.12 Biological Aspects 221 Thallium Poisoning: Two Case Histories 223 CHAPTER 8 Oxidation and Reduction 167 CHAPTER 10 8.1 Redox Terminology 167 Hydrogen 227 8.2 Oxidation Number Rules 168 10.1 Isotopes of Hydrogen 228 8.3 Determination of Oxidation Numbers 10.2 Nuclear Magnetic Resonance 229 from Electronegativities 169 Isotopes in Chemistry 230 8.4 The Difference between Oxidation Number and Formal Charge 171 10.3 Properties of Hydrogen 231 8.5 Periodic Variations of Oxidation Searching the Depths of Space for the Numbers 172 Trihydrogen Ion 233 8.4 Hydrides 233 Chemosynthesis: Redox Chemistry on the 10.5 Water and Hydrogen Bonding 237 Seafloor 175 Water: The New Wonder Solvent 238 8.7 Quantitative Aspects of Half-Reactions 176 10.net Contents vii 10.7 Biological Aspects of Hydrogen Biomineralization: A New Interdisciplinary Bonding 241 “Frontier” 284 Is There Life Elsewhere in Our Solar System? 242 12.8 Element Reaction Flowchart 242 12.15 Element Reaction Flowcharts 287 CHAPTER 11 The Group 1 Elements: The Alkali CHAPTER 13 Metals 245 The Group 13 Elements 291 11.2 Features of Alkali Metal Compounds 247 13.3 Solubility of Alkali Metal Salts 249 13.3 Borides 294 Mono Lake 250 Inorganic Fibers 295 11.6 Potassium 256 Boron Neutron Capture Therapy 298 11.7 Aluminum Halides 306 Salt Substitutes 261 13.8 Aluminum Potassium Sulfate 307 13.12 Sodium Hydrogen Carbonate 264 13.12 Element Reaction Flowcharts 311 11.14 Ammonium Ion as a Pseudo– Alkali-Metal Ion 265 CHAPTER 14 11.16 Element Reaction Flowcharts 266 The Group 14 Elements 315 14.2 Contrasts in the Chemistry of Carbon CHAPTER 12 and Silicon 316 The Group 2 Elements: The Alkaline 14.3 Carbon 318 Earth Metals 271 The Discovery of Buckminsterfullerene 322 12.4 Isotopes of Carbon 325 12.2 Features of Alkaline Earth Metal 14.5 Carbides 326 Compounds 272 Moissanite: The Diamond Substitute 327 12.5 Calcium and Barium 278 Carbon Dioxide, Supercritical Fluid 332 12.8 Carbonates and Hydrogen Carbonates 333 12.9 Carbon Sulfides 335 How Was Dolomite Formed? 281 14.net viii Contents 14.14 Silicon Dioxide 341 The Group 16 Elements: 14.15 Silicates 343 The Chalcogens 409 14.2 Contrasts in the Chemistry of Inorganic Polymers 350 Oxygen and Sulfur 411 14.18 Tin and Lead 351 16.19 Tin and Lead Oxides 352 Oxygen Isotopes in Geology 412 14.20 Tin and Lead Halides 353 14.4 Bonding in Covalent Oxygen Compounds 418 TEL: A Case History 355 16.5 Trends in Oxide Properties 419 14.6 Mixed-Metal Oxides 421 14.23 Element Reaction Flowcharts 359 New Pigments through Perovskites 422 16.8 Hydrogen Peroxide 424 The Group 15 Elements: 16.9 Hydroxides 424 The Pnictogens 363 16.10 The Hydroxyl Radical 426 15.11 Overview of Sulfur Chemistry 426 15.2 Contrasts in the Chemistry 16.12 Sulfur 427 of Nitrogen and Phosphorus 365 Cosmochemistry: Io, the Sulfur-Rich Moon 428 15.3 Overview of Nitrogen Chemistry 368 16.13 Hydrogen Sulfide 431 The First Dinitrogen Compound 369 16.4 Nitrogen 369 Disulfide Bonds and Hair 432 Propellants and Explosives 370 16.17 Sulfuric Acid 438 Haber and Scientific Morality 374 16.18 Sulfates and Hydrogen Sulfates 440 15.19 Other Oxy-Sulfur Anions 441 15.7 The Ammonium Ion 378 16.21 Sulfur-Nitrogen Compounds 445 15.10 Nitrous Acid and Nitrites 385 16.11 Nitric Acid and Nitrates 386 16.24 Element Reaction Flowcharts 448 15.12 Overview of Phosphorus Chemistry 389 15.13 Phosphorus 390 CHAPTER 17 Nauru, the World’s Richest Island 391 15.14 Phosphine 393 The Group 17 Elements: The Halogens 453 15.2 Contrasts in the Chemistry of 15.17 Phosphorus Oxo-Acids and Phosphates 395 Fluorine and Chlorine 455 15.19 Biological Aspects 399 The Fluoridation of Water 459 Paul Erhlich and His “Magic Bullet” 401 17.4 Hydrogen Fluoride and Hydrofluoric Acid 460 15.29 Element Reaction Flowcharts 402 17.5 Overview of Chlorine Chemistry 462 www.net Contents ix 17.6 Chlorine 463 The Earth and Crystal Structures 521 17.9 More on Electronic Spectra 521 17.10 Ligand Field Theory 523 17.11 Thermodynamic versus Kinetic Factors 525 17.10 Chlorine Oxyacids and Oxyanions 471 19.12 Synthesis of Coordination Compounds 526 Swimming Pool Chemistry 473 19.13 Coordination Complexes and the The Discovery of the Perbromate Ion 474 HSAB Concept 527 19.11 Interhalogen Compounds and Polyhalide Ions 475 17.12 Cyanide Ion as a Pseudo-halide Ion 477 CHAPTER 20 17.13 Biological Aspects 478 Properties of the 3d Transition 17.14 Element Reaction Flowcharts 481 Metals 533 20.1 Overview of the 3d Transition Metals 534 CHAPTER 18 20.2 Group 4: Titanium 536 The Group 18 Elements: 20.3 Group 5: Vanadium 537 The Noble Gases 487 20.2 Unique Features of Helium 489 Mining the Seafloor 545 18.3 Uses of the Noble Gases 489 20.4 A Brief History of Noble Gas 20.7 Group 9: Cobalt 558 Compounds 491 20.8 Group 10: Nickel 562 Is It Possible to Make Compounds of the 20.9 Group 11: Copper 563 Early Noble Gases? 492 20.11 Element Reaction Flowcharts 572 18.7 Other Noble Gas Compounds 495 CHAPTER 21 18.9 Element Reaction Flowchart 496 Properties of the 4d and 5d Transition Metals 579 CHAPTER 19 21.1 Comparison of the Transition Metals 580 21.2 Features of the Heavy Transition Metal Complexes 499 Transition Metals 581 19.3 Group 4: Zirconium and Hafnium 584 19.2 Introduction to Transition Metal 21.4 Group 5: Niobium and Tantalum 585 Complexes 500 21.5 Group 6: Molybdenum and Tungsten 586 19.6 Group 7: Technetium and Rhenium 587 19.4 Isomerism in Transition Metal Technetium: The Most Important Complexes 503 Radiopharmaceutical 588 Platinum Complexes and Cancer Treatment 506 21.7 The Platinum Group Metals 589 19.5 Naming Transition Metal Complexes 507 21.8 Group 8: Ruthenium and Osmium 590 19.6 An Overview of Bonding Theories 21.9 Group 9: Rhodium and Iridium 591 of Transition Metal Compounds 510 21.10 Group 10: Palladium and Platinum 591 19.7 Crystal Field Theory 511 21.11 Group 11: Silver and Gold 591 19.8 Successes of Crystal Field Theory 517 21.12 Biological Aspects 594 www.net x Contents CHAPTER 22 23.18 Organometallic Compounds in The Group 12 Elements 599 Industrial Catalysis 644 22.2 Zinc and Cadmium 600 CHAPTER 24 22.3 Mercury 603 ON THE WEB www.4 Biological Aspects 605 Mercury Amalgam in Teeth 607 The Rare Earth and Actinoid 22.5 Element Reaction Flowchart 608 Elements 651w 24.1 The Group 3 Elements 653w CHAPTER 23 24.2 The Lanthanoids 653w Superconductivity 655w Organometallic Chemistry 611 23.1 Introduction to Organometallic 24.4 Uranium 659w Compounds 612 A Natural Fission Reactor 661w 23.2 Naming Organometallic Compounds 612 24.5 The Postactinoid Elements 662w 23.4 Solvents for Organometallic Chemistry 614 23.5 Main Group Organometallic APPENDICES Compounds 615 Appendix 1 Thermodynamic Properties of Grignard Reagents 618 Some Selected Inorganic The Death of Karen Wetterhahn 623 Compounds A-1 Appendix 2 Charge Densities of Selected 23.6 Organometallic Compounds of the Ions A-13 Transition Metals 623 Appendix 3 Selected Bond Energies A-16 23.7 Transition Metal Carbonyls 625 Appendix 4 Ionization Energies of Selected 23.8 Synthesis and Properties of Simple Metals A-18 Metal Carbonyls 630 Appendix 5 Electron Affinities of Selected 23.9 Reactions of Transition Metal Carbonyls 632 Nonmetals A-20 23.10 Other Carbonyl Compounds 633 Appendix 6 Selected Lattice Energies A-21 23.11 Complexes with Phosphine Ligands 634 Appendix 7 Selected Hydration Enthalpies A-22 23.