过渡元素ppt课件.pptx

第12章过渡元素 5h 12 1过渡元素通性12 2铬的重要化合物12 3锰的重要化合物12 4铁钴镍的重要化合物12 5ds区元素 1 2 12 1过渡元素通性 1 原子的价电子层构型d区元素价电子层结构 n 1 d1 9ns1 2ds区元素价电子层结构 n 1 d10ns1 2f区元素价电子层结构 n 2 f0 14ns2或 n 2 f0 14 n 1 d1 2ns2 2 原子半径 12 1 1过渡元素简介 3 3 d区元素的第一电离能 总趋势 同周期左 右小 大同副族不规律 12 1过渡元素通性 4 4 物理性质 1 熔点 沸点高熔点最高的单质 钨 W 2 硬度大硬度最大的金属 铬 Cr 3 密度大密度最大的单质 锇 Os 4 导电性 导热性 延展性好 熔点变化示意图 12 1过渡元素通性 5 密度变化示意图 12 1过渡元素通性 6 12 1 2化学性质 总趋势 从左至右活泼性降低 1 化学性质的变化规律 12 1过渡元素通性 7 总趋势 从上到下活泼性降低 12 1过渡元素通性 8 2 多种氧化值 红色为常见的氧化态 12 1过渡元素通性 9 3 离子呈现多种颜色 12 1过渡元素通性 10 4 形成多种配合物 12 1过渡元素通性 11 12 1过渡元素通性 12 5 催化性 许多过渡元素及其化合物具有独特的催化性能 Pt Pd Fe Cu V PdCl2 V2O5 等常用的催化剂 6 磁性 多数过渡金属原子或离子有未成对电子 具有顺磁性 未成对电子数越多 磁矩越大 12 1过渡元素通性 13 12 2铬的重要化合物 12 2 1铬 氧化物及氢氧化物12 2 2铬 盐及其性质12 2 3铬 的配合物12 2 4铬 盐 14 12 2 1铬 氧化物及氢氧化物 铬 VIB Cr价电子构型 3d54s1 1 单质铬的性质 铬元素的电势图 2 活泼金属 表面易形成一层成氧化膜 活泼性下降 1 灰白色 熔点沸点高 硬度大 性质 15 在冷 浓硝酸中钝化 3 无膜金属与酸的反应 2 铬 的化合物 制备 性质 两性氧化物 16 灰绿 亮绿色 12 2 2Cr3 盐及其性质 1 Cr3 盐 1 水解 17 2 还原性 12 2 3Cr3 的配合物 Cr3 的配合物有数千种 绝大多数配位数 6常见的是 Cr H2O 6 3 配合物多有颜色 3 氧化性 18 1 Cr2O72 与CrO42 间的转化 pH值的影响 pH6 CrO42 为主 黄 橙 溶解度的影响 12 2 4铬 盐 19 2 Cr2O72 的氧化性 K2Cr2O7及其溶液非常稳定 可作为基准物测定其它物质实验室常用洗液 K2Cr2O7 浓H2SO4 20 实际是O22 以 电子对Cr 形成配位键 C2H5 2O可占据Cr 第4个配位位置 成四面体结构 在酸介质中CrO5分解 4CrO O2 2 6H2SO4 2Cr2 SO 3 7O2 2H2OCrO5 过氧化铬 结构 Cr2O72 与H2O2的反应用于鉴定H2O2 Cr2O72 4H2O2 2H 2CrO5 5H2O蓝色 21 小结 22 12 3锰的重要化合物 12 3 1锰的电势图12 3 2锰氧化物和氢氧化物12 3 3锰盐及其性质 23 12 3 1锰的电势图 锰 VIIB Mn价电子构型 3d54s2 1 锰单质的性质 白色金属 硬而脆 活泼金属 24 2 锰的电势图 酸性溶液 碱性溶液 25 12 3 2锰的氢氧化物及氧化物 1 Mn OH 2 白色 二羟氧锰 结论 Mn 在碱性条件下不稳定 还原性强 在酸性条件下稳定 还原性差 2 MnO2 黑色无定形粉末 不溶于水和稀酸 不稳定性 MnO OH 2 H2O2 2H Mn2 O2 g 3H2O 26 还原性 一定程度 浓碱溶液 氧化性强 主 12 3 3锰盐及其性质 1 Mn2 盐 价电子构型3d5 27 2 K2MnO4盐 暗绿色晶体 在pH 13 5的碱性溶液中稳定存在 在水溶液中易歧化 3 KMnO4 紫黑色晶体 强氧化性 28 不稳定性 见光 遇酸浓碱加热 溶液的酸度不同 MnO4 被还原的产物不同 酸性 中性 碱性 29 小结 H 或CO2 歧化 黑褐 白色 肉色 深肉色 无O2 OH H KClO3 KOH H2O SO32 OH 浓 SO32 H 或CO32 歧化 紫色 暗绿 30 12 4铁 钴 镍的重要化合物 12 4 1铁 钴 镍价层电子结构与氧化态12 4 2铁 钴 镍的氧化物及氢氧化物12 4 4铁 钴 镍的配合物 12 4 3水溶液中铁 钴 镍的离子及其反应 31 族FeCoNi铁系RuRhPdOsIrPt 铂系 最高氧化值不等于族序数 12 4 1铁 钴 镍的价电子结构与氧化态 32 1 单质的物理性质 1 白色金属 磁性材料 2 m p Fe Co Ni 1 Co Ni反应缓慢 2 钝化浓 冷HNO3可使Fe Co Ni钝化浓H2SO4可使Fe钝化 3 纯Fe Co Ni在水 空气中稳定加热时 Fe Co Ni可与O2 S X2等反应 2 单质的化学性质 单质的性质 33 12 4 2铁 钴 镍的氧化物及氢氧化物 1 氧化物 铁系元素的氧化物 FeO 黑 CoO 灰绿 NiO 暗绿 Fe2O3 砖红 Co2O3 黑 Ni2O3 黑 FeO CoO NiO碱性氧化物 难溶液水和碱 易溶于酸 Fe2O3难溶于水的两性物质 以碱性为主 Fe2O3 6H 3H2O 2Fe3 Co2O3 Ni2O3有强氧化性 Co2O3 6H 2Cl 2Co2 Cl2 3H2O Ni2O3 6H 2Cl 2Ni2 Cl2 3H2O 34 2 氢氧化物 条件 碱性还原性次序 Fe OH 2 Co OH 2 Ni OH 2 M Co Ni 还原性 35 M Co Ni 与碱反应 配合反应 具有两性 与酸反应 M Fe Co Ni 氧化性 条件 酸性氧化性次序 Fe OH 3 CoO OH NiO OH 36 Fe Fe 的水溶液 1 水解性 12 4 3水溶液中铁 钴 镍的离子及其反应 Fe3 进一步水解 Fe3 水解最终产物 Fe OH 3 水合铁离子双聚体 Fe H2O 6 2 Fe OH H2O 5 H K 10 9 5 Fe H2O 6 3 Fe OH H2O 5 2 H K 10 3 05 Fe OH H2O 5 2 Fe OH 2 H2O 4 H Fe OH 2 H2O 4 H2O 4Fe OH 2Fe H2O 4 4 2H 淡紫 淡绿 37 2 氧化还原性 Fe2 具有还原性 保存Fe2 溶液应加入Fe Fe3 中等强度氧化剂 FeCl3烂板剂 38 1 氨配合物 红色 蓝色 12 4 4水溶液中的配合反应 蓝色 浅绿色 不易观察到 39 2 硫氰配合物 异硫氰合铁 III 四异硫氰合钴 II 鉴定Fe3 鉴定Co2 3 氰配合物 黄 常用盐 K4 Fe CN 6 黄血盐黄色K3 Fe CN 6 赤血盐晶体为红色 碱性条件下分解 土黄 40 茶绿色 强还原性 浅棕色 黄色 Co 的配合物很多 可大体分为两类 粉红色 八面体 蓝色 四面体 说明 41 4 羰合物 Fe Co Ni与CO形成配合物 如 Fe CO 5 Co2 CO 8 Ni CO 4等 42 小结 43 12 5ds区元素 12 5 1铜的重要化合物12 5 2银的重要化合物12 5 3汞及其重要化合物 44 1 难溶物 CuClCuBrCuICuSCNCuCNCu2S大小 12 5 1铜的重要化合物 配合物 CuCl2 CuBr2 CuI2 Cu SCN 2 Cu CN 2 小大 例 1 Cu I 的配合物多为2配位 2 铜的配合物 形成 Cu NH3 2 但不稳定 易被空气氧化而非歧化 0 013V 0 128V 45 浅蓝 深蓝 浅蓝 深蓝 浅蓝 蓝 2 Cu II 的配合物多为4配位 也是配合物 检验糖尿病 红色为有病 蓝色没有病 46 1 Cu2 的氧化性 Cu2 的鉴定 3 溶液中铜离子及反应 47 1 水溶液中 稳定性Cu I Cu II Cu2 Cu Cu 0 159V 0 52V 2 Cu II 与Cu I 的转化 Cu2 0 859VCuI 0 185VCuCu2 0 438VCuCl2 0 241VCuCu2 0 509VCuCl0 171VCuCu NH3 42 0 013VCu NH3 2 0 128VCu 2 有配合剂 沉淀剂存在时Cu I 稳定性提高 E 右 E 左 Cu 易歧化 不稳定 2Cu Cu2 CuK 1 0 106 48 3 高温 固态时 稳定性Cu I Cu II 49 1 银的化合物的特点 1 难溶的多易溶 AgNO3 AgF AgClO4难溶 AgCl AgBr AgI AgCN AgSCN Ag2SAg2CO3 Ag2CrO4 Ag2S2O3 Ag3PO4 2 热稳定性差 见光 受热易分解 12 5 2银的重要化合物 3 颜色AgClAgBrAgIAg2OAgCrO4Ag2S白浅黄黄褐砖红黑 50 2 Ag I 离子的反应 银镜反应 51 鉴定S2O32 52 12 5 3汞及其重要化合物 1 单质汞及其用途 Hg 39 汞是室温下唯一的液态金属 可作为金属溶剂 汞齐 Na Hg Au Hg Ag Hg用于提取贵金属 Hg S HgS 红 朱砂 黑 辰砂 2 单质汞的化学性质 1 与氧反应 2 与硫反应 53 3 与酸反应 卤化物HgCl2 升汞 Cl Hg Cl直线型共价分子 易升华 微溶于水 剧毒 俗称升汞Hg2Cl2 甘汞 Cl Hg Hg Cl直线型共价分子 有甜味 难溶于水 无毒 俗称甘汞 利尿剂HgBr2 HgI2同HgCl2 但HgF2为离子型化合物 3 汞的化合物 54 HgCl2在水中稍有水解 1 HgCl2 与稀氨水反应 在NH4Cl浓溶液中与氨水反应 HgCl2的氧化性 与适量SnCl2的反应 当SnCl2过量时 可以利用这一现象鉴定 Hg 或Sn 与碱金属氯化物反应 55 2 Hg2Cl2 制备 性质 可以利用这一现象鉴定 Hg 硝酸盐Hg NO3 2 Hg2 NO3 2是离子型化合物 易溶于水制备 Hg的电极电势图 Hg2 0 92VHg22 0 793VHg Hg22 不能发生歧化反应 56 1 Hg NO3 2 强烈水解 受热分解 2 Hg2 NO3 2 易水