與s區元素比較起來，d區過渡元素離子的外層出現8-18e（如 Fe2+、Co2+等）或18e（如Zn2+）的電子構型。它們具有較高的有效核電荷和較小的離子半徑，因而極化作用較強，在溶液體係中容易使配位水分子發生分解。許多金屬離子在水溶液中是以水合離子存在的，其水解反應可寫成：
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現以第一過渡係列[M(H2O)x-1(OH)](n-1)+配離子的一級穩定常數logβ1依中心原子M的原子序數Z作圖，示於圖4a；將圖 4a與圖 2比較看出，各個元素起伏或消漲的趨勢兩者一致，即具有較大穩定常數的元素，其起始促進濃度相對也高，反之亦然。說明各元素離子在本實驗中的存在形態（四膜蟲培養體係的pH值為7.2），很可能即是經微弱水解與OH-基結合的配離子。這也許是第一過渡係陽離子作為生物微量元素時，與ⅠA、ⅡA主族陽離子，以及其餘主族元素陰離子不存在共同規律性的原因之一。
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有人認為，水解能力隨表示離子極化能力的離子勢e2/ｒ的增大而增加，我們根據實驗中各元素的化合價態，由阿倫尼烏斯的離子半徑算得離子勢（圖4b）。由此可見，離子勢的變化趨向雖也粗略近似，但遠不如一級羥基配離子穩定常數的趨向（圖4a）吻合。這說明，采用過渡元素的穩定化合態做生物細胞的試驗，當這些無機離子尚未與生物大分子結合之前，可由它們形成羥基配離子的穩定性得到合理的解釋。
至於同一副族元素之間的關係，與同一主族元素之間的變化趨勢相同，即較重元素的生物毒性相對較大。
三、f區稀土元素的歸屬
我們對稀土元素的研究發現，輕稀土元素La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+和Eu3+六種離子對細胞的生長均有明顯的促進作用；重稀土元素如 Tm3+、Yb3+離子雖也有一定的刺激促進，但濃度稍大即顯出毒性抑製作用。它們之間具有如下趨勢（表2）：
表2三價稀土元素對四膜蟲生長的影響
由表2看出，隨著稀土係列Z的增加，促進作用的濃度區間由寬變窄，而抑製蟲群生長分裂的濃度也愈來愈小，從而表明輕稀土的促進作用優於重稀土元素。其中Y3+的排列是按通常離子半徑遞減的次序。這從細胞層次上與我國農業以輕稀土做微肥對作物有增產效果相符。我們提出，它們可能歸納為新的一類輔助營養元素，稱“nutritiousnonessentialelements”，即既不是維持生命所必需，也不屬於對人體有強烈毒害的元素。
當元素處於穩定的化合態時，它對生物體細胞的營養或毒性作用，主要與元素本身的性質或它在周期表中的位置有關。在生命起源和進化的過程中，看來生物更喜歡選擇較輕的元素，並且是與海洋環境中的豐度及其生物利用度緊密相關的。
基於上述研究揭示，原來生物體內似乎雜亂無章的幾十種微量元素，變成主次分明、深淺有別的圖譜，它們以演奏生命交響曲的音符融彙成“生物體內的化學元素圖譜”。
綜觀生物元素在周期表中所占的位置，近似動物體型，或許“潛示”生命的存在？隨著生物進化的結果和規律性，自然界向人們展示出一幅更加豐實絢麗的元素周期係。它不僅表明各元素及化合物的物理、化學性質，看來也能預示它們的生物學性質。從而給無機化學，首先是生物無機化學、配位化學和生命科學增添了有趣的活力。