1、第十六章 d區(qū)元素(一),*16.7 金屬有機化合物,*16.6 鉑系元素簡介,16.5 鐵 鈷 鎳,16.4 錳,16.3 鉻 鉬 鎢 多酸型配合物,16.2 鈦 釩,16.1 d區(qū)元素概述,16.1 d區(qū)元素概述,16.1.5 d區(qū)元素離子的顏色,16.1.4 d區(qū)元素的氧化態(tài),16.1.3 d區(qū)元素的化學性質(zhì),16.1.2 d區(qū)元素的物理性質(zhì),16.1.1 d區(qū)元素的原子半徑和 電離能,16.1.1 d區(qū)元素的原子半徑和電離能,1.d區(qū)元素在周期表中的位置,3. d區(qū)元素的原子半徑,2. d區(qū)元素原子的價電子層構(gòu)型 (n-1)d1-10ns1-2,總趨勢：同周期 左右由小大,幅度不大。

2、同副族 不規(guī)律。,4.d區(qū)元素的第一電離能,16.1.2 d區(qū)元素的物理性質(zhì),熔點、沸點高 熔點最高的單質(zhì)：鎢(W) 硬度大 硬度最大的金屬：鉻(Cr) 密度大 密度最大的單質(zhì)：鋨(Os) 導電性，導熱性，延展性好。,熔點變化示意圖,16.1.3 d區(qū)元素的化學性質(zhì),總趨勢：從左至右活潑性降低。,總趨勢：從上到下活潑性降低。,16.1.4 d區(qū)元素的氧化態(tài),有多種氧化態(tài)。紅色為常見的氧化態(tài)。,16.1.5 d區(qū)元素離子的顏色,Mn () Fe() Co() Ni() Cu() Zn(),水合離子呈現(xiàn)多種顏色。,*16.3.5 多酸型配合物 同多酸和雜多酸及其鹽,*16.3.4 鉬、鎢的化合物,

3、16.3.3 水溶液中離子及其反應,16.3.2 鉻的化合物,16.3.1 鉻、鉬、鎢的單質(zhì),16.3 鉻 鉬 鎢 多酸型配合物,鉻分族(VIB)：Cr, Mo, W,鉻以鉻鐵礦Fe(CrO2)2的形式存在，以鉻鐵礦為原料制備之。,1. 鉻單質(zhì)的制備,16.3.1 鉻、鉬、鎢的單質(zhì),價層電子構(gòu)型：(n-1)d 4-5ns1-2,Cr2O3,Cr,Na2CrO4 (aq),Na2Cr2O7 (aq),2.單質(zhì)鉻的性質(zhì),鉻元素的電勢圖,/ V,/ V,在冷、濃硝酸中鈍化。, 無膜金屬與酸的反應, 活潑金屬，表面已形成一層氧化膜，活潑性下降。, 灰白色, 熔點沸點高，硬度大。,性質(zhì),制備：,性質(zhì)：,

4、(灰綠),(亮綠色),16.3.2 鉻的化合物,1.Cr2O3(鉻綠),2.Cr(OH)3,16.3.3 水溶液中離子及其反應,1.Cr()的鹽,水解,還原性,氧化性,Cr2+(aq) Cr3+(aq),Cr()的配合物的多種顏色,pH值的影響,pH6：CrO42-為主,2.Cr2O72-與CrO42-間的轉(zhuǎn)化,溶解度的影響,K2Cr2O7 PbCrO4,3. Cr2O72-的氧化性,洗液：K2Cr2O7飽和溶液+H2SO4（濃）,鉻酐 (暗紅色，針狀),4.Cr()的鑒定,H+,小結(jié)：,16.4.1 錳的單質(zhì),16.4 錳,*16.4.4 錳的Gibbs函數(shù)變 -氧化值圖,16.4.3 水溶

5、液中的錳離子及其反應,16.4.2 錳的化合物,錳的存在：軟錳礦(MnO2xH2O) 制備與性質(zhì)：,錳分族(VIIB)：Mn Tc Re 價電子構(gòu)型：(n-1)d5ns2,16.4.1 錳的單質(zhì),制備：,錳單質(zhì)的性質(zhì)：,白色金屬，硬而脆,活潑金屬：,與氧、鹵素等非金屬反應：,在氧化劑存在下與熔融的堿作用：,16.4.2 錳的化合物,Mn的價電子構(gòu)型：3d54s2 可形成多種氧化值：從-2+7， 最高氧化值=價電子數(shù),Mn(OH)2 (白色),二羥氧錳,結(jié)論：Mn()在堿性條件下不穩(wěn)定(還原性強) 在酸性條件下穩(wěn)定(還原性差),MnO2,黑色無定形粉末，不溶于水和稀酸 熱穩(wěn)定性：,還原性（一定程

6、度）,pH13.5,氧化性強（主）,MnS(肉色）,16.4.3 水溶液中的錳離子及其反應,錳元素電勢圖：,Mn2+價電子構(gòu)型 3d5,說明：鑒定Mn2+常用NaBiO3 酸化時用HNO3 C(Mn2+)很低時，很靈敏,K2MnO4,暗綠色晶體； 在pH13.5的堿性溶液中穩(wěn)定存在； 在水溶液中易歧化。,KMnO4 (紫黑色晶體),強氧化性,不穩(wěn)定性,加熱,(見光)遇酸,濃堿,小結(jié)：,(黑褐),(白色),(肉色),(深肉色),無O2+OH-,H+,KClO3 + KOH,H+ 或 CO2 (歧化),H2O+SO32-,OH-(濃)+SO32-,H+或CO32-(歧化),紫色,暗綠,16.5 鐵

7、 鈷 鎳,16.5.1 鐵、鈷、鎳的單質(zhì),16.5.3 水溶液中鐵、鈷、鎳的 離子及其反應,16.5.2 鐵、鈷、鎳的化合物,族 Fe Co Ni 鐵系 Ru Rh Pd Os Ir Pt,鉑系,最高氧化值不等于族序數(shù)。,16.5.1 鐵、鈷、鎳的單質(zhì),1. 存在,輝鈷礦：CoAsS； 鎳黃鐵礦：NiSFeS；,2.單質(zhì)的物理性質(zhì),白色金屬，磁性材料； Fe，Co和Ni熔點接近。,赤鐵礦：Fe2O3；磁鐵礦：Fe3O4；,黃鐵礦：FeS2；,3.單質(zhì)的化學性質(zhì),與稀酸反應(Co，Ni反應緩慢),純Fe，Co，Ni在水、空氣中穩(wěn)定； 加熱時，F(xiàn)e,Co,Ni可與O2,S,X2等反應。,鈍化,濃、

8、冷HNO3可使Fe，Co，Ni鈍化； 濃H2SO4可使Fe鈍化。,16.5.2 鐵、鈷、鎳的化合物,鐵的重要化合物,鈷()和鎳()的重要化合物,氫氧化物,氯化羥鈷(堿式氯化鈷),(慢),還原性：Fe()Co()Ni(),M=Co,Ni,鹵化物,氧化性,Fe() Co() Ni() F- FeF3 CoF3 * (350分解) Cl- FeCl3 CoCl3 * (常溫分解) Br- FeBr3 * * I- * * *,穩(wěn)定性,還原性,穩(wěn)定性, FeCl3有明顯的共價性，易潮解。,蒸汽中形成雙聚分子, CoCl26H2O變色硅膠。,Fe(), Co(), Ni()的硫化物,FeS CoS Ni

9、S,黑色 不溶于水,6.310-18,410-21() 210-25(),3.210-19() 1.010-24() 2.010-26(),稀酸溶性,但CoS, NiS形成后由于晶型轉(zhuǎn)變而不再溶于酸。,16.5.3 水溶液中鐵、鈷、鎳的 離子及其反應,1.Fe(),Fe()的水溶液,水解性,=10-9.5,=10-3.05,Fe3+水解最終產(chǎn)物：Fe(OH)3,Fe(OH)(H2O)52+ Fe(OH)2(H2O)4+H+,結(jié)構(gòu)：,2Fe(H2O)63+ (H2O)4 Fe(OH)2Fe(H2O)44+ 水合鐵離子雙聚體 +2H+,Fe3+進一步水解：,氧化還原性,Fe2+具有還原性：(保存Fe2+溶液應加入Fe),Fe3+中等強度氧化劑。(FeCl3爛板劑),紅,氨配合物,2.水溶液中的配合反應,藍色,注2：,注1：,加入NH4Cl促使平衡右移 實驗時先加入NH4Cl,后加入NH3H2O看不到藍色。,硫氰配合物,異硫氰合鐵()配離子,四異硫氰合鈷()配離子,實驗中用固體KSCN或NH4SCN,鑒定Fe3+,鑒定Co2+,氰配合物,黃,土黃,常用鹽：K4Fe(CN)6 黃血鹽 黃色 K3Fe(CN)6 赤血鹽 晶體為紅色,堿性條件