The d- and f-Block Elementsd- एवं f-ब्लॉक के तत्वThe d- and f-Block Elements

• Paramagnetic: substance attracted by a magnetic field; caused by unpaired electrons. Diamagnetic: repelled; all electrons paired.
• Most transition metal ions are paramagnetic because they have unpaired electrons in their partly filled d orbitals.
• Spin-only magnetic moment: μ = √(n(n + 2)) BM, where n = number of unpaired electrons.
• n = 1 → 1.73 BM; n = 2 → 2.83 BM; n = 3 → 3.87 BM; n = 4 → 4.90 BM; n = 5 → 5.92 BM.
• Highest moment in the 3d series: d⁵ ions (Mn²⁺, Fe³⁺) with 5 unpaired electrons (5.92 BM).
• d⁰ and d¹⁰ ions are diamagnetic: Sc³⁺, Ti⁴⁺, Cu⁺, Zn²⁺, Ag⁺.
• Quick count: Cu²⁺ (3d⁹) 1; Ni²⁺ (3d⁸) 2; Co²⁺ (3d⁷) 3; Fe²⁺ (3d⁶) 4; Mn²⁺ (3d⁵) 5 unpaired electrons.

• अनुचुंबकीय: चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आकर्षित पदार्थ; अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण। प्रतिचुंबकीय: प्रतिकर्षित; सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित।
• अधिकांश संक्रमण धातु आयन अनुचुंबकीय होते हैं क्योंकि उनके आंशिक भरे d कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• प्रचक्रण-मात्र चुंबकीय आघूर्ण: μ = √(n(n + 2)) BM, n = अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
• n = 1 → 1.73 BM; n = 2 → 2.83 BM; n = 3 → 3.87 BM; n = 4 → 4.90 BM; n = 5 → 5.92 BM।
• 3d श्रेणी में अधिकतम आघूर्ण: d⁵ आयन (Mn²⁺, Fe³⁺), 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन (5.92 BM)।
• d⁰ तथा d¹⁰ आयन प्रतिचुंबकीय: Sc³⁺, Ti⁴⁺, Cu⁺, Zn²⁺, Ag⁺।
• शीघ्र गणना: Cu²⁺ (3d⁹) 1; Ni²⁺ (3d⁸) 2; Co²⁺ (3d⁷) 3; Fe²⁺ (3d⁶) 4; Mn²⁺ (3d⁵) 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन।

• Paramagnetic: magnetic field se attract hone wala padarth; unpaired electrons ki wajah se. Diamagnetic: repel hota hai; saare electrons paired.
• Zyada tar transition metal ions paramagnetic hote hain kyunki unke aadhe bhare d orbitals mein unpaired electrons hote hain.
• Spin-only magnetic moment: μ = √(n(n + 2)) BM, n = unpaired electrons ki sankhya.
• n = 1 → 1.73 BM; n = 2 → 2.83 BM; n = 3 → 3.87 BM; n = 4 → 4.90 BM; n = 5 → 5.92 BM.
• 3d series mein sabse zyada moment: d⁵ ions (Mn²⁺, Fe³⁺), 5 unpaired electrons (5.92 BM).
• d⁰ aur d¹⁰ ions diamagnetic: Sc³⁺, Ti⁴⁺, Cu⁺, Zn²⁺, Ag⁺.
• Jaldi ginti: Cu²⁺ (3d⁹) 1; Ni²⁺ (3d⁸) 2; Co²⁺ (3d⁷) 3; Fe²⁺ (3d⁶) 4; Mn²⁺ (3d⁵) 5 unpaired electrons.

💡 Remove 4s electrons FIRST when forming ions: Fe²⁺ is 3d⁶ (not 3d⁴4s²).आयन बनाते समय 4s इलेक्ट्रॉन पहले हटाइए: Fe²⁺ = 3d⁶ (3d⁴4s² नहीं)।Ion banate waqt 4s electrons PEHLE hataiye: Fe²⁺ = 3d⁶ (3d⁴4s² nahi).

• d-block: groups 3–12, where the last electron enters the (n−1)d orbitals. Four series: 3d (Sc–Zn), 4d (Y–Cd), 5d (La, Hf–Hg), 6d (Ac, Rf–Cn).
• Transition element: an element that has incompletely filled d orbitals in its ground state or in any of its common oxidation states.
• General configuration of d-block: (n−1)d¹⁻¹⁰ ns¹⁻² (Pd is an exception: 4d¹⁰5s⁰).
• f-block (inner transition elements): lanthanoids (Ce–Lu, 4f) and actinoids (Th–Lr, 5f). General configuration: (n−2)f¹⁻¹⁴ (n−1)d⁰⁻¹ ns².
• Exceptions: Cr (Z = 24) = [Ar]3d⁵4s¹ and Cu (Z = 29) = [Ar]3d¹⁰4s¹, because half-filled and fully filled d sets are extra stable.
• Zn, Cd and Hg ((n−1)d¹⁰ns²) are not regarded as transition metals: d¹⁰ in the ground state and in their common oxidation state.
• Cu is a transition metal although Cu atom is 3d¹⁰4s¹, because Cu²⁺ (its common ion) is 3d⁹.
• They are called 'transition' because their properties are in between those of the s-block and p-block elements.
• First series configurations: Sc 3d¹4s², Ti 3d²4s², V 3d³4s², Cr 3d⁵4s¹, Mn 3d⁵4s², Fe 3d⁶4s², Co 3d⁷4s², Ni 3d⁸4s², Cu 3d¹⁰4s¹, Zn 3d¹⁰4s².

• d-ब्लॉक: वर्ग 3–12, जहाँ अंतिम इलेक्ट्रॉन (n−1)d कक्षकों में जाता है। चार श्रेणियाँ: 3d (Sc–Zn), 4d (Y–Cd), 5d (La, Hf–Hg), 6d (Ac, Rf–Cn)।
• संक्रमण तत्व: वह तत्व जिसकी मूल अवस्था में या किसी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था में d कक्षक अपूर्ण भरे हों।
• d-ब्लॉक का सामान्य विन्यास: (n−1)d¹⁻¹⁰ ns¹⁻² (अपवाद Pd: 4d¹⁰5s⁰)।
• f-ब्लॉक (आंतरिक संक्रमण तत्व): लैन्थेनॉयड (Ce–Lu, 4f) तथा ऐक्टिनॉयड (Th–Lr, 5f)। सामान्य विन्यास: (n−2)f¹⁻¹⁴ (n−1)d⁰⁻¹ ns²।
• अपवाद: Cr (Z = 24) = [Ar]3d⁵4s¹ तथा Cu (Z = 29) = [Ar]3d¹⁰4s¹, क्योंकि अर्धपूर्ण तथा पूर्ण भरे d उपकोश अधिक स्थायी होते हैं।
• Zn, Cd तथा Hg ((n−1)d¹⁰ns²) संक्रमण धातु नहीं माने जाते: मूल अवस्था तथा सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था दोनों में d¹⁰।
• Cu परमाणु 3d¹⁰4s¹ होते हुए भी संक्रमण धातु है, क्योंकि Cu²⁺ (इसका सामान्य आयन) 3d⁹ है।
• इन्हें 'संक्रमण' इसलिए कहते हैं क्योंकि इनके गुण s-ब्लॉक तथा p-ब्लॉक तत्वों के बीच के होते हैं।
• प्रथम श्रेणी विन्यास: Sc 3d¹4s², Ti 3d²4s², V 3d³4s², Cr 3d⁵4s¹, Mn 3d⁵4s², Fe 3d⁶4s², Co 3d⁷4s², Ni 3d⁸4s², Cu 3d¹⁰4s¹, Zn 3d¹⁰4s²।

• d-block: groups 3–12, jahan last electron (n−1)d orbitals mein jaata hai. Chaar series: 3d (Sc–Zn), 4d (Y–Cd), 5d (La, Hf–Hg), 6d (Ac, Rf–Cn).
• Transition element: woh element jiski ground state mein ya kisi common oxidation state mein d orbitals adhoore bhare hon.
• d-block ka general configuration: (n−1)d¹⁻¹⁰ ns¹⁻² (exception Pd: 4d¹⁰5s⁰).
• f-block (inner transition elements): lanthanoids (Ce–Lu, 4f) aur actinoids (Th–Lr, 5f). General configuration: (n−2)f¹⁻¹⁴ (n−1)d⁰⁻¹ ns².
• Exceptions: Cr (Z = 24) = [Ar]3d⁵4s¹ aur Cu (Z = 29) = [Ar]3d¹⁰4s¹, kyunki half-filled aur fully filled d sets zyada stable hote hain.
• Zn, Cd aur Hg ((n−1)d¹⁰ns²) transition metals nahi maane jaate: ground state aur common oxidation state dono mein d¹⁰.
• Cu atom 3d¹⁰4s¹ hote hue bhi transition metal hai, kyunki Cu²⁺ (iska common ion) 3d⁹ hai.
• Inhe 'transition' isliye kehte hain kyunki inke gun s-block aur p-block elements ke beech ke hote hain.
• First series configurations: Sc 3d¹4s², Ti 3d²4s², V 3d³4s², Cr 3d⁵4s¹, Mn 3d⁵4s², Fe 3d⁶4s², Co 3d⁷4s², Ni 3d⁸4s², Cu 3d¹⁰4s¹, Zn 3d¹⁰4s².

• Most transition metal ions are coloured in solution and in solid state.
• Reason: d–d transition. When visible light falls, an electron jumps from a lower-energy d orbital to a higher-energy d orbital; the energy for this lies in the visible region. The colour seen is the complementary colour of the light absorbed.
• The ligands (often water molecules) around the ion split the d orbitals and decide which colour is seen.
• Ions with d⁰ (Sc³⁺, Ti⁴⁺) or d¹⁰ (Cu⁺, Zn²⁺, Ag⁺) configuration are colourless: no d–d transition is possible.
• Colours of aquated ions: Ti³⁺ purple, V³⁺ green, Cr³⁺ violet, Mn²⁺ pink, Fe³⁺ yellow, Fe²⁺ green, Co²⁺ pink, Ni²⁺ green, Cu²⁺ blue, Zn²⁺ colourless.
• Cu⁺ (3d¹⁰) is colourless while Cu²⁺ (3d⁹) is blue; so Zn²⁺ salts are white and Cu²⁺ salts are blue.

• अधिकांश संक्रमण धातु आयन विलयन तथा ठोस अवस्था में रंगीन होते हैं।
• कारण: d–d संक्रमण। दृश्य प्रकाश पड़ने पर इलेक्ट्रॉन निम्न ऊर्जा d कक्षक से उच्च ऊर्जा d कक्षक में जाता है; इसकी ऊर्जा दृश्य क्षेत्र में होती है। दिखने वाला रंग अवशोषित प्रकाश का पूरक रंग होता है।
• आयन के चारों ओर के लिगैंड (प्रायः जल अणु) d कक्षकों को विपाटित करते हैं और तय करते हैं कि कौन-सा रंग दिखेगा।
• d⁰ (Sc³⁺, Ti⁴⁺) या d¹⁰ (Cu⁺, Zn²⁺, Ag⁺) विन्यास वाले आयन रंगहीन: d–d संक्रमण संभव नहीं।
• जलयोजित आयनों के रंग: Ti³⁺ बैंगनी, V³⁺ हरा, Cr³⁺ बैंगनी (violet), Mn²⁺ गुलाबी, Fe³⁺ पीला, Fe²⁺ हरा, Co²⁺ गुलाबी, Ni²⁺ हरा, Cu²⁺ नीला, Zn²⁺ रंगहीन।
• Cu⁺ (3d¹⁰) रंगहीन जबकि Cu²⁺ (3d⁹) नीला; इसी कारण Zn²⁺ लवण सफ़ेद तथा Cu²⁺ लवण नीले होते हैं।

• Zyada tar transition metal ions solution aur solid state mein rangeen hote hain.
• Kaaran: d–d transition. Visible light padne par electron kam energy wale d orbital se zyada energy wale d orbital mein jaata hai; iski energy visible region mein hoti hai. Dikhne wala rang absorb hue light ka complementary rang hota hai.
• Ion ke aas-paas ke ligands (aksar paani ke molecules) d orbitals ko split karte hain aur tay karte hain ki kaun sa rang dikhega.
• d⁰ (Sc³⁺, Ti⁴⁺) ya d¹⁰ (Cu⁺, Zn²⁺, Ag⁺) configuration wale ions rangheen: d–d transition possible nahi.
• Aquated ions ke rang: Ti³⁺ purple, V³⁺ green, Cr³⁺ violet, Mn²⁺ pink, Fe³⁺ yellow, Fe²⁺ green, Co²⁺ pink, Ni²⁺ green, Cu²⁺ blue, Zn²⁺ colourless.
• Cu⁺ (3d¹⁰) rangheen jabki Cu²⁺ (3d⁹) neela; isi wajah se Zn²⁺ salts safed aur Cu²⁺ salts neele hote hain.

• K₂Cr₂O₇ from chromite ore (FeCr₂O₄). Step 1, fusion with sodium carbonate in free air: 4FeCr₂O₄ + 8Na₂CO₃ + 7O₂ → 8Na₂CrO₄ + 2Fe₂O₃ + 8CO₂.
• Step 2, the yellow sodium chromate solution is acidified with H₂SO₄: 2Na₂CrO₄ + 2H⁺ → Na₂Cr₂O₇ + 2Na⁺ + H₂O (orange dichromate).
• Step 3, treat with KCl: Na₂Cr₂O₇ + 2KCl → K₂Cr₂O₇ + 2NaCl (orange crystals of K₂Cr₂O₇ separate).
• Chromate (yellow) and dichromate (orange) change into each other with pH: 2CrO₄²⁻ + 2H⁺ → Cr₂O₇²⁻ + H₂O; Cr₂O₇²⁻ + 2OH⁻ → 2CrO₄²⁻ + H₂O.
• Acidified dichromate is a strong oxidising agent: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O (E° = 1.33 V). It oxidises I⁻ → I₂, H₂S → S, Sn²⁺ → Sn⁴⁺, Fe²⁺ → Fe³⁺ (Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6Fe²⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O).
• KMnO₄ from pyrolusite (MnO₂). Step 1, fuse MnO₂ with KOH and an oxidising agent (air or KNO₃): 2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O (dark green manganate).
• Step 2, manganate disproportionates in neutral or acidic solution: 3MnO₄²⁻ + 4H⁺ → 2MnO₄⁻ + MnO₂ + 2H₂O. Commercially, manganate is oxidised electrolytically in alkaline solution to permanganate (purple).
• On heating at 513 K: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.
• Acidic KMnO₄: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O. It oxidises I⁻ → I₂, Fe²⁺ → Fe³⁺, C₂O₄²⁻ → CO₂ (at 333 K), H₂S → S, SO₃²⁻ → SO₄²⁻, NO₂⁻ → NO₃⁻.
• Neutral or faintly alkaline KMnO₄: MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ + 4OH⁻. It oxidises I⁻ → IO₃⁻ and thiosulphate → sulphate.
• Structures: CrO₄²⁻ and MnO₄⁻ are tetrahedral; Cr₂O₇²⁻ is two tetrahedra sharing one corner oxygen (Cr–O–Cr angle 126°). MnO₄⁻ is diamagnetic (Mn +7, d⁰).

• क्रोमाइट अयस्क (FeCr₂O₄) से K₂Cr₂O₇। चरण 1, खुली हवा में सोडियम कार्बोनेट के साथ संगलन: 4FeCr₂O₄ + 8Na₂CO₃ + 7O₂ → 8Na₂CrO₄ + 2Fe₂O₃ + 8CO₂।
• चरण 2, पीले सोडियम क्रोमेट विलयन को H₂SO₄ से अम्लीकृत: 2Na₂CrO₄ + 2H⁺ → Na₂Cr₂O₇ + 2Na⁺ + H₂O (नारंगी डाइक्रोमेट)।
• चरण 3, KCl से उपचार: Na₂Cr₂O₇ + 2KCl → K₂Cr₂O₇ + 2NaCl (K₂Cr₂O₇ के नारंगी क्रिस्टल अलग होते हैं)।
• क्रोमेट (पीला) तथा डाइक्रोमेट (नारंगी) pH से एक-दूसरे में बदलते हैं: 2CrO₄²⁻ + 2H⁺ → Cr₂O₇²⁻ + H₂O; Cr₂O₇²⁻ + 2OH⁻ → 2CrO₄²⁻ + H₂O।
• अम्लीय डाइक्रोमेट प्रबल ऑक्सीकारक है: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O (E° = 1.33 V)। यह I⁻ → I₂, H₂S → S, Sn²⁺ → Sn⁴⁺, Fe²⁺ → Fe³⁺ करता है (Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6Fe²⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O)।
• पाइरोलुसाइट (MnO₂) से KMnO₄। चरण 1, MnO₂ को KOH तथा ऑक्सीकारक (वायु या KNO₃) के साथ संगलित: 2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O (गहरा हरा मैंगनेट)।
• चरण 2, उदासीन या अम्लीय विलयन में मैंगनेट का असमानुपातन: 3MnO₄²⁻ + 4H⁺ → 2MnO₄⁻ + MnO₂ + 2H₂O। व्यापारिक रूप से क्षारीय विलयन में मैंगनेट का वैद्युत-अपघटनी ऑक्सीकरण करके परमैंगनेट (बैंगनी) बनाते हैं।
• 513 K पर गर्म करने पर: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂।
• अम्लीय KMnO₄: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O। यह I⁻ → I₂, Fe²⁺ → Fe³⁺, C₂O₄²⁻ → CO₂ (333 K पर), H₂S → S, SO₃²⁻ → SO₄²⁻, NO₂⁻ → NO₃⁻ करता है।
• उदासीन या दुर्बल क्षारीय KMnO₄: MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ + 4OH⁻। यह I⁻ → IO₃⁻ तथा थायोसल्फ़ेट → सल्फ़ेट करता है।
• संरचनाएँ: CrO₄²⁻ तथा MnO₄⁻ चतुष्फलकीय; Cr₂O₇²⁻ में दो चतुष्फलक एक कोने की ऑक्सीजन साझा करते हैं (Cr–O–Cr कोण 126°)। MnO₄⁻ प्रतिचुंबकीय है (Mn +7, d⁰)।

• Chromite ore (FeCr₂O₄) se K₂Cr₂O₇. Step 1, khuli hawa mein sodium carbonate ke saath fusion: 4FeCr₂O₄ + 8Na₂CO₃ + 7O₂ → 8Na₂CrO₄ + 2Fe₂O₃ + 8CO₂.
• Step 2, peele sodium chromate solution ko H₂SO₄ se acidify: 2Na₂CrO₄ + 2H⁺ → Na₂Cr₂O₇ + 2Na⁺ + H₂O (orange dichromate).
• Step 3, KCl se treat: Na₂Cr₂O₇ + 2KCl → K₂Cr₂O₇ + 2NaCl (K₂Cr₂O₇ ke orange crystals alag hote hain).
• Chromate (peela) aur dichromate (orange) pH se ek-doosre mein badalte hain: 2CrO₄²⁻ + 2H⁺ → Cr₂O₇²⁻ + H₂O; Cr₂O₇²⁻ + 2OH⁻ → 2CrO₄²⁻ + H₂O.
• Acidic dichromate strong oxidising agent hai: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O (E° = 1.33 V). Yeh I⁻ → I₂, H₂S → S, Sn²⁺ → Sn⁴⁺, Fe²⁺ → Fe³⁺ karta hai (Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6Fe²⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O).
• Pyrolusite (MnO₂) se KMnO₄. Step 1, MnO₂ ko KOH aur oxidising agent (hawa ya KNO₃) ke saath fuse: 2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O (gehra hara manganate).
• Step 2, neutral ya acidic solution mein manganate ka disproportionation: 3MnO₄²⁻ + 4H⁺ → 2MnO₄⁻ + MnO₂ + 2H₂O. Commercially alkaline solution mein manganate ka electrolytic oxidation karke permanganate (purple) banate hain.
• 513 K par garam karne par: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.
• Acidic KMnO₄: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O. Yeh I⁻ → I₂, Fe²⁺ → Fe³⁺, C₂O₄²⁻ → CO₂ (333 K par), H₂S → S, SO₃²⁻ → SO₄²⁻, NO₂⁻ → NO₃⁻ karta hai.
• Neutral ya halka alkaline KMnO₄: MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ + 4OH⁻. Yeh I⁻ → IO₃⁻ aur thiosulphate → sulphate karta hai.
• Structures: CrO₄²⁻ aur MnO₄⁻ tetrahedral; Cr₂O₇²⁻ mein do tetrahedra ek kone ki oxygen share karte hain (Cr–O–Cr angle 126°). MnO₄⁻ diamagnetic hai (Mn +7, d⁰).

💡 For the 'preparation' question write all three steps with equations plus the structure; that is what earns full marks.'विरचन' प्रश्न में तीनों चरण समीकरण सहित तथा संरचना लिखिए; पूरे अंक इसी से मिलते हैं।'Preparation' wale sawaal mein teeno steps equations ke saath aur structure likhiye; poore marks isi se milte hain.

• All transition elements are metals: hard, lustrous, malleable, ductile, good conductors of heat and electricity, high tensile strength.
• They are very hard, have low volatility and high melting and boiling points (except Zn, Cd, Hg). Reason: strong metallic bonding — both (n−1)d and ns electrons take part; more unpaired d electrons give stronger bonding.
• Melting points rise to a maximum near the middle (d⁵) and then fall; enthalpies of atomisation are high for the same reason.
• Zn, Cd and Hg have no unpaired d electrons, so metallic bonding is weak: low melting points (Hg is a liquid).
• Atomic and ionic radii decrease across a series at first, then become almost constant in the middle, because the added (n−1)d electrons shield the outer electrons poorly but also repel each other.
• The 4d and 5d series have almost the same radii (Zr 160 pm, Hf 159 pm) because of lanthanoid contraction.
• Ionisation enthalpy increases (not regularly) across each series as nuclear charge increases.
• Common salts: white vitriol ZnSO₄·7H₂O; blue vitriol CuSO₄·5H₂O; green vitriol FeSO₄·7H₂O; Mohr's salt FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O.

• सभी संक्रमण तत्व धातुएँ हैं: कठोर, चमकीली, आघातवर्ध्य, तन्य, ऊष्मा व विद्युत की सुचालक, उच्च तनन सामर्थ्य।
• ये बहुत कठोर, कम वाष्पशील तथा उच्च गलनांक व क्वथनांक वाली होती हैं (Zn, Cd, Hg को छोड़कर)। कारण: प्रबल धात्विक आबंधन — (n−1)d तथा ns दोनों इलेक्ट्रॉन भाग लेते हैं; अधिक अयुग्मित d इलेक्ट्रॉन से प्रबल आबंधन।
• गलनांक श्रेणी के मध्य (d⁵) के पास अधिकतम होकर फिर घटते हैं; इसी कारण परमाणुकरण एन्थैल्पी भी उच्च होती है।
• Zn, Cd तथा Hg में अयुग्मित d इलेक्ट्रॉन नहीं, अतः धात्विक आबंधन दुर्बल: गलनांक कम (Hg द्रव है)।
• श्रेणी में परमाणु व आयनिक त्रिज्याएँ पहले घटती हैं, फिर मध्य में लगभग स्थिर हो जाती हैं, क्योंकि जुड़े (n−1)d इलेक्ट्रॉन बाहरी इलेक्ट्रॉनों का कम परिरक्षण करते हैं पर आपस में प्रतिकर्षण भी करते हैं।
• 4d तथा 5d श्रेणियों की त्रिज्याएँ लगभग समान (Zr 160 pm, Hf 159 pm) लैन्थेनॉयड आकुंचन के कारण।
• प्रत्येक श्रेणी में नाभिकीय आवेश बढ़ने से आयनन एन्थैल्पी (अनियमित रूप से) बढ़ती है।
• सामान्य लवण: श्वेत कसीस (white vitriol) ZnSO₄·7H₂O; नीला थोथा CuSO₄·5H₂O; हरा कसीस FeSO₄·7H₂O; मोर लवण FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O।

• Saare transition elements metals hain: hard, chamakdaar, malleable, ductile, heat aur electricity ke ache conductor, high tensile strength.
• Yeh bahut hard, kam volatile aur high melting va boiling points wale hote hain (Zn, Cd, Hg ko chhodkar). Kaaran: strong metallic bonding — (n−1)d aur ns dono electrons hissa lete hain; zyada unpaired d electrons se strong bonding.
• Melting points series ke beech (d⁵) ke paas maximum hokar phir ghatte hain; isi wajah se enthalpy of atomisation bhi high hoti hai.
• Zn, Cd aur Hg mein unpaired d electrons nahi, isliye metallic bonding kamzor: melting point kam (Hg liquid hai).
• Series mein atomic va ionic radii pehle ghatti hain, phir beech mein lagbhag constant ho jaati hain, kyunki jude (n−1)d electrons bahari electrons ko kam shield karte hain par aapas mein repel bhi karte hain.
• 4d aur 5d series ki radii lagbhag same (Zr 160 pm, Hf 159 pm) lanthanoid contraction ki wajah se.
• Har series mein nuclear charge badhne se ionisation enthalpy (irregular tarike se) badhti hai.
• Common salts: white vitriol ZnSO₄·7H₂O; blue vitriol CuSO₄·5H₂O; green vitriol FeSO₄·7H₂O; Mohr's salt FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O.

• Transition elements show variable oxidation states because the energies of (n−1)d and ns electrons are very close, so different numbers of electrons can be lost or shared.
• Oxidation states differ by unity (e.g. Fe²⁺, Fe³⁺; Cu⁺, Cu²⁺), unlike p-block elements where they usually differ by two.
• The maximum number of oxidation states occurs in the middle: Mn shows all states from +2 to +7. Highest oxidation state of Mn = +7 (in KMnO₄); Mn is +6 in K₂MnO₄.
• Sc shows only +3 (Sc³⁺ = 3d⁰) and Zn only +2 (3d¹⁰): few or no variable states at the ends of the series.
• Highest oxidation state = number of (n−1)d + ns electrons up to Mn: 3d⁵4s² (Mn) gives +7, the maximum in the 3d series.
• Higher oxidation states are stabilised by small, highly electronegative atoms: F and O. Oxygen goes further than F because it can form multiple bonds (Mn₂O₇ has Mn +7, but the highest Mn fluoride is MnF₄).
• Most common oxidation states of Mn: +2 and +7.

• संक्रमण तत्व परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाते हैं क्योंकि (n−1)d तथा ns इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जाएँ बहुत समीप होती हैं, अतः भिन्न संख्या में इलेक्ट्रॉन खोए या साझा किए जा सकते हैं।
• ऑक्सीकरण अवस्थाएँ एक इकाई से भिन्न होती हैं (जैसे Fe²⁺, Fe³⁺; Cu⁺, Cu²⁺), जबकि p-ब्लॉक में प्रायः दो से।
• अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्थाएँ मध्य में: Mn, +2 से +7 तक सभी दिखाता है। Mn की उच्चतम अवस्था +7 (KMnO₄ में); K₂MnO₄ में Mn +6।
• Sc केवल +3 (Sc³⁺ = 3d⁰) तथा Zn केवल +2 (3d¹⁰) दिखाते हैं: श्रेणी के सिरों पर कम या कोई परिवर्ती अवस्था नहीं।
• Mn तक उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था = (n−1)d + ns इलेक्ट्रॉनों की संख्या: 3d⁵4s² (Mn) से +7, 3d श्रेणी में अधिकतम।
• उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएँ छोटे, अति विद्युतऋणी परमाणुओं F तथा O से स्थायी होती हैं। ऑक्सीजन F से आगे जाती है क्योंकि यह बहुआबंध बना सकती है (Mn₂O₇ में Mn +7, पर Mn का उच्चतम फ़्लुओराइड MnF₄)।
• Mn की सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: +2 तथा +7।

• Transition elements variable oxidation states dikhate hain kyunki (n−1)d aur ns electrons ki energies bahut paas hoti hain, isliye alag-alag sankhya mein electrons khoye ya share kiye ja sakte hain.
• Oxidation states ek unit se alag hoti hain (jaise Fe²⁺, Fe³⁺; Cu⁺, Cu²⁺), jabki p-block mein aksar do se.
• Sabse zyada oxidation states beech mein: Mn, +2 se +7 tak sab dikhata hai. Mn ki highest state +7 (KMnO₄ mein); K₂MnO₄ mein Mn +6.
• Sc sirf +3 (Sc³⁺ = 3d⁰) aur Zn sirf +2 (3d¹⁰) dikhate hain: series ke kinaron par kam ya koi variable state nahi.
• Mn tak highest oxidation state = (n−1)d + ns electrons ki sankhya: 3d⁵4s² (Mn) se +7, 3d series mein maximum.
• High oxidation states chhote, bahut electronegative atoms F aur O se stable hoti hain. Oxygen F se aage jaati hai kyunki yeh multiple bonds bana sakti hai (Mn₂O₇ mein Mn +7, par Mn ka highest fluoride MnF₄).
• Mn ki sabse common oxidation states: +2 aur +7.

• Transition metals and their compounds are good catalysts because (i) they can adopt multiple oxidation states, (ii) they form complexes/intermediates, and (iii) solid metals provide a surface where reactant molecules are adsorbed and bonds are weakened.
• Examples: V₂O₅ in the Contact process (SO₂ → SO₃); finely divided Fe in the Haber process (NH₃); Ni in catalytic hydrogenation of oils.
• Fe³⁺ catalyses the reaction of iodide with persulphate: 2Fe³⁺ + 2I⁻ → 2Fe²⁺ + I₂, then 2Fe²⁺ + S₂O₈²⁻ → 2Fe³⁺ + 2SO₄²⁻.
• They form a large number of complexes because of small size and high charge of their ions, and the availability of vacant d orbitals of suitable energy to accept lone pairs from ligands. Examples: [Fe(CN)₆]³⁻, [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Ni(CO)₄].
• Cu(OH)₂ dissolves in NH₄OH (forms the deep-blue soluble complex [Cu(NH₃)₄]²⁺) but not in NaOH (no complex forms).

• संक्रमण धातुएँ तथा उनके यौगिक अच्छे उत्प्रेरक हैं क्योंकि (i) वे अनेक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ अपना सकते हैं, (ii) संकुल/मध्यवर्ती बनाते हैं, तथा (iii) ठोस धातुएँ सतह देती हैं जहाँ अभिकारक अणु अधिशोषित होते हैं और आबंध दुर्बल होते हैं।
• उदाहरण: संपर्क प्रक्रम में V₂O₅ (SO₂ → SO₃); हैबर प्रक्रम में बारीक Fe (NH₃); तेलों के उत्प्रेरकी हाइड्रोजनीकरण में Ni।
• Fe³⁺, आयोडाइड तथा परसल्फ़ेट की अभिक्रिया को उत्प्रेरित करता है: 2Fe³⁺ + 2I⁻ → 2Fe²⁺ + I₂, फिर 2Fe²⁺ + S₂O₈²⁻ → 2Fe³⁺ + 2SO₄²⁻।
• छोटे आकार व उच्च आवेश वाले आयन तथा लिगैंडों के एकाकी युग्म ग्रहण करने हेतु उपयुक्त ऊर्जा के रिक्त d कक्षकों के कारण ये बहुत अधिक संकुल बनाते हैं। उदाहरण: [Fe(CN)₆]³⁻, [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Ni(CO)₄]।
• Cu(OH)₂, NH₄OH में घुलता है (गहरा नीला विलेय संकुल [Cu(NH₃)₄]²⁺ बनता है) पर NaOH में नहीं (संकुल नहीं बनता)।

• Transition metals aur unke compounds achhe catalysts hain kyunki (i) yeh kai oxidation states apna sakte hain, (ii) complexes/intermediates banate hain, aur (iii) solid metals surface dete hain jahan reactant molecules adsorb hote hain aur bonds kamzor hote hain.
• Examples: Contact process mein V₂O₅ (SO₂ → SO₃); Haber process mein baarik Fe (NH₃); oils ke catalytic hydrogenation mein Ni.
• Fe³⁺, iodide aur persulphate ki reaction ko catalyse karta hai: 2Fe³⁺ + 2I⁻ → 2Fe²⁺ + I₂, phir 2Fe²⁺ + S₂O₈²⁻ → 2Fe³⁺ + 2SO₄²⁻.
• Chhote size aur zyada charge wale ions, aur ligands ke lone pairs lene ke liye sahi energy ke khaali d orbitals ki wajah se yeh bahut saare complexes banate hain. Examples: [Fe(CN)₆]³⁻, [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Ni(CO)₄].
• Cu(OH)₂, NH₄OH mein ghulta hai (gehra neela soluble complex [Cu(NH₃)₄]²⁺ banta hai) par NaOH mein nahi (complex nahi banta).