表 8—2 第一过渡系列元素的基本性质

表 8—3 第一过渡系列元素的物理性质

在过渡元素中除钪、钛外过渡金属的密度都大于 5，最重的为重过渡元素的锇（Os），为 22.48。过渡元素中硬度最大的是铬（莫氏硬度为 9）。熔、沸点最高的是钨。现将第一过渡系列的物理性质列于表 8—3 中。过渡元素有大的密度和硬度，有高的熔沸点是由于过渡金属原子有较多的可用于成键的价电子（d 电子）造成的，它们的原子比焓都大于主族金属（除 Be，Al 外）。当我们考察它们的熔沸点时，发现随原子序数的增加，并不是平稳地增

加的，这些金属好象是分为两“组”，Sc—Mn 和 Mn—Zn，两组的“峰值”在Ti—V 和 Co—Ni，这一点，通过沸点对原子序数作图（8—1）能得到很好的说明。

图 8-1 第一过渡系元素沸点随原子序数的变化

很清楚，将第一过渡系列分为两“组”的这种分法是与 d 轨道的填充紧密相联的——边界元素锰的 3d 能级为半充满（每个 d 轨道有一个电子），此后，为单电子占有的 d 轨道变为双电子填充，直到铜锌全部填满。3d⁵ 和 3d¹⁰ 构型是特别“稳定”的。