第1页：第十四章 过渡元素 章节导览
- 第十四章 过渡元素（ⅣB-ⅦB、Ⅷ）
- 本章先讲过渡元素的通性（价电子构型、半径与电离势、氧化态、氧化物酸碱性、颜色与磁性），再分族讲钛与钒、铬钼钨、锰、铁钴镍。
第2页：§14-1 .过渡元素
- §14-1.过渡元素的通性1-1.过渡元素的价电子层结构.1-2. 过渡元素的原子半径和电离势.1-3. 过渡元素的氧化态. 1-4. 单质的性质1-5. 过渡元素氧化物的酸碱性. 1-6. 过渡元素…
第3页：过渡元素的价电子层结构
- 价电子层结构通式 (n-1)d1~10ns1~2（Pd 为 4d105s0）
- d 电子数较多，可部分或全部参加成键
- d 轨道未充满，可接受孤电子对，配位能力强
第4页：1-2 过渡元素
- 1-2过渡元素的原子半径和电离势.过渡元素原子半径比较小,电离势不如主族有规律:同一周期,从左→右r↓ⅦB,Ⅷ最小,然后↑未充满,d的屏蔽效应↓、z↑、r↓.到了ⅡB全充满d屏蔽↑、z↓、r↑同一族.…
第5页：过渡元素的电离势的变化
- 过渡元素的电离势的变化规律与原子半径变化有关:同一周期从左→右I↑ⅦB,Ⅷ最大,然后又逐渐减小.见p1047表21––7
第6页：1 过渡元素的氧化态
- 1–3. 过渡元素的氧化态.由于d电子的部分或全部参加成键,所以过渡元素的氧化态一般从+Ⅱ~与族数相同的最高氧化态.见p1049表21–8.同一周期.从左→右氧化态↑ⅦB最高,然后↓.同一族.自上而下…
第7页：1单质的性质1
- 1–4.单质的性质1.物性
- 由于过渡元素的r较小,所以密度、硬度较大，熔沸点较高
- 由于含有较多d电子,能级交错,所以具有金属光泽,导电导热性大多有磁性
- 由于金属晶体是通过金属键结合的，所以过渡金属具有良好的延展,机械加工性
- 其中W的熔沸点最大(22-57g.cm3)
第8页：过渡元素的化学性质
- 大多数过渡金属的标准电极电势较小甚至为负值，M 具有较强还原性
- 还原性：第一过渡系列 > 第二、第三过渡系列（同族自上而下减弱，与主族规律相反）
第9页：1 过渡元素氧化物的酸碱
- 1-5. 过渡元素氧化物的酸碱性同一周期从左→右酸性↑碱性↓.如:（原页为反应式或结构式，详见课件原图）碱性两性酸性强酸性同一族自上而下酸性减弱；(氧化态相同)
- 同一种元素氧化态↑酸性↑.如:MnO2Mn2O3Mn2O7碱性弱碱两性酸性
第10页：1 过渡元素水合离子
- 1-6. 过渡元素水合离子的颜色由于含有d电子且轨道未充满
- d电子可吸收可见光发生电子跃迁使立志显示出互补色
第11页：过渡元素的配位性质
过渡元素 d 轨道未充满，可接受配体提供的孤电子对，因而表现出较强的配位能力，能形成大量配合物。
第12页：1 过渡金属及其化合物
- 1-8. 过渡金属及其化合物的磁性.大多数有磁性.(与其含有未成对d电子有关)根据未成对电子数n可判断配位情况确定高自旋或低自旋
第13页：由磁矩判断d电子数例题
例题：某中心离子在八面体弱场中磁矩为 4.9 B.M.（n = 4），在八面体强场中磁矩为 0 B.M.（n = 0），由此推得中心离子 d 电子数为 6。
第14页：§14-2 钛、钒
- §14-2 钛、钒
- 2-1 钛：价电子构型 3d24s2；2-2 钒：价电子构型 3d34s2。两节分别介绍单质的外观、密度与硬度、耐腐蚀性、与酸碱的反应及主要用途。
第15页：钛的性质与用途
- 单质为银白色金属，ρ = 4.506 g·cm-3（约为铁的一半），机械强度较高
- 表面形成致密氧化膜，抗腐蚀性良好
第16页：2-2 .钒
- 2-2.钒.3d34s21.单质：银白色金属.较硬(>钢).常温下不溶于稀酸,可溶于HNO3、王水、热的浓H2SO4,在O2存在下熔融强碱,加热时与大多数非金属反形成合金.2.重要化合物.V2O5橙黄…
第17页：§14-3 铬、钼、钨
- §14-3铬、钼、钨[(n-1)d5ns1] 3-1.单质3-2.重要化合物
第18页：3-1 .单质
- 3-1.单质；都是银白色金属,熔沸点很高,铬的硬度最大,表面易形成致密的氧化膜,具有一定耐腐蚀性,一旦膜被破坏则易溶于稀H2SO4中,不溶于HNO3和H3PO4.钼钨可溶于HNO3+HF中,高温下铬、钼、钨
- 与酸反应Cr(无氧化膜),可溶于稀HNO3、H2SO4,Mo、W可溶于HNO3+HF；与非金属反应；易形成合金
第19页：3重要化合物
- 3-2.重要化合物1.CrO32.Cr2O33.重铬酸盐4.铬酸盐(CrO ) 5.钼酸盐. -24
第20页：CrO3 Cr2O
- CrO3 Cr2O31.CrO3暗红色晶体,酸酐,强氧化剂洗液（原页为反应式或结构式，详见课件原图）浓（原页为反应式或结构式，详见课件原图） Cr2O3+N2+4H2O 2.Cr2O3绿色粉末.Cr2…
第21页：重铬酸盐
- 重铬酸盐如 K2Cr2O7、(NH4)2Cr2O7，大多易溶于水
- 酸性介质中为强氧化剂：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
第22页：4.铬酸盐
- 铬酸盐(CrO )K+Na+NH+盐易溶,Hg+、Ba2+、Pb2+盐难溶.2CrO2O+H2O黄橙红2-4
第23页：钼酸盐
- 钼酸铵：(NH4)2MoO4
- 磷钼酸铵黄色沉淀：(NH4)3PO4·12MoO3·6H2O↓（黄色），可用于磷酸根离子的鉴定
第24页：§14-4 .锰
- §14-4 .锰3d54s24-1.单质4-2. 重要化合物
第25页：4单质白色金属
- 4-1.单质白色金属,质硬而脆,一般使用锰合金,锰钢,耐磨,抗冲击,不锈钢耐腐蚀
第26页：锰的重要化合物
- 1. Mn(Ⅱ)：具有还原性
- 2. MnO2：黑色粉末，具有氧化性
- 3. KMnO4：深紫色晶体，强氧化剂，还原产物随介质而变
第27页：Mn(Ⅱ)的还原性
- Mn(Ⅱ) 具有还原性，Mn(OH)2 白色沉淀极易被空气氧化
- 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2↓，颜色由白色变为棕褐色
第28页：MnO2的性质
- MnO2 黑色粉末，具有氧化性
- MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
- 2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O
- 3MnO42- + 4H+ = 2MnO4- + MnO2 + 2H2O
第29页：3KMnO4深紫色晶体
- KMnO4深紫色晶体.强氧化剂,其还原产物与介质有关.（原页为反应式或结构式，详见课件原图）浓（原页为反应式或结构式，详见课件原图）
第30页：§14-5 . 铁、钴
- §14-5. 铁、钴、镍(3d6~84s2) 5-1. 单质:银白色金属. 5-2.重要化合物.(+2、+3氧化态)
第31页：5-1 . 单质
- 5-1. 单质:银白色金属
- 有磁性(其合金磁化后可做永久磁铁)；中等活泼,能溶于稀酸
- 加热下可与许多非金属反应,
- 铁可与热的浓碱反应.而Co、Ni不反应.熔融碱应选用镍坩埚
- 与CO反应生成羰基化合物.Fe(CO)5、C(CO)8、Ni(CO)4加热这些羰基化合物
第32页：铁系元素的重要化合物
- 1. 氧化物：Fe2O3、Fe3O4 等
- 2. 氢氧化物：Fe、Co、Ni 的二价与三价氢氧化物及其颜色
- 3. 重要的盐：FeSO4、FeCl2、FeCl3 等
- 4. 重要配合物：氨配合物系列
第33页：1.氧化物. Fe2O
- 氧化物. Fe2O3.红棕色粉末,不溶于水,可做催化剂、颜料、除锈剂.Fe3O4{FeⅢ[(FeⅡFeⅢ)O4}为铁磁性材料敏、电阻材料
第34页：铁系元素氢氧化物的颜色
Fe、Co、Ni 氢氧化物的颜色| 氢氧化物 | Fe | Co | Ni |
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| M(OH)2 | 白色 | 粉红 | 绿色 |
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| M(OH)3 | 红棕色 | 棕色 | 黑色 |
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第35页：3 重要的盐
- 重要的盐FeSO4FeCl2还原剂FeCl3氧化性（原页为反应式或结构式，详见课件原图）棕色鉴定（原页为反应式或结构式，详见课件原图）制作线路板FeCl3可使蛋白质凝集–––止血剂
第36页：铁系元素的重要配合物
- 氨配合物：[Co(NH3)6]3+、[Ni(NH3)4]2+、[Ni(NH3)6]2+、[Co(NH3)6]2+（不稳定）
- Fe2+、Fe3+ 在水溶液中不形成氨配合物
