244-18-_无机化学教案-4铁系元素.ppt

FeCoNi3d64s23d74s23d84s2价态 2 3 6 2 3 5 2 3 4 铁 钴 镍在 2 3氧化态时 半径较小 又有未充满的d轨道 使它们有形成配合物的强烈倾向 形成配合物数量特别多 许多铁 钴 镍合金是很好的磁性材料 12 4 1特点 12 4铁系元素 M Co Ni Fe OH 2Co OH 2Ni OH 2还原能力逐渐减弱 Fe OH 3Co OH 3Ni OH 3氧化能力逐渐增加 12 4 2氢氧化物 1 存在Fe2 Fe3 均稳定FeCl3在蒸气中双聚 FeCl3 2Co3 在固体中存在 在水中还原成Co2 Ni3 氧化性很强 难存在 Ni2 稳定 2 CoCl2 6H2O H2SiO3变色硅胶 CoCl2 2H2O紫红 12 4 3盐类 3 Fe3 的氧化性及水解性 Fe3 CuSn2 Cu2 Fe2 Sn4 Fe2 Fe H2O 63 淡紫 H2O Fe H2O 5 OH 2 H3O K1 10 3 H2O Fe H2O 4 OH 2 H3O K2 10 6 3 同时发生缩合 水解是分散电荷方式 4 高铁酸盐的制备及应用 FeO42 2Fe OH 3 3ClO 4OH 2FeO42 3Cl 5H2O 溶液中 Fe2O3 3KNO3 4KOH 2K2FeO4 3KNO2 2H2O 熔融 共熔 2FeO42 10H 2Fe3 3 2 O2 5H2O 高铁酸盐在强碱性介质中才能稳定存在 是比高锰酸盐更强的氧化剂 是新型净水剂 具有氧化杀菌性质 生成的Fe OH 3对各种阴阳离子有吸附作用 对水体中的CN 去除能力非常强 Fe2 NH3 H2O Fe OH 2 不溶解 Co2 Co OH Cl Co NH3 62 O2 Co NH3 63 Ni2 Ni2 OH 2SO4 Ni NH3 62 Cl2 Ni NH3 63 Co H2O 62 稳定性大于Co H2O 63 Co NH3 62 稳定性小于Co NH3 63 NH3 H2O NH3 H2O NH3 H2O NH3 H2O NH3 H2O 1 NH3配合物 Fe3 NH3 H2O Fe OH 3 不溶解 NH3 H2O 12 4 4配合物 Fe2 CN Fe CN 2 CN Fe CN 6 4 黄血盐 Cl2 Fe CN 6 3 赤血盐 2 CN 配合物 K Fe2 Fe CN 63 K Fe3 Fe CN 64 KFe Fe CN 6 滕氏蓝 普鲁士蓝 prussianblue PrussianBlue HRTEMimagesof a theCuFe PBAcoreand b c theCuFe PBA NiFe PBAcore shellparticles Talhametal J Am Chem Soc 2013 135 2793 2799 Charge dischargecurvesfortheuncoatedCuFe PBAandtheCuFe PBA NiFe PBAcore shellparticlesataconstantspecificcurrentof10mA g Louetal J Am Chem Soc 2012 134 17388 17391 Co2 CN Co CN 2 CN Co CN 6 4 Co CN 6 3 H2 Ni2 CN Ni CN 2 CN Ni CN 4 2 平面正方形dsp2杂化 稳定 H2O 3 羰基配合物通常金属价态较低如 Ni CO 4 Fe CO 5 H Co CO 4 Fe CO 2 NO 2 很多过渡金属均可形成羰基化合物 除单核外 还可形成双核 多核 VCrMnFeCoNiCuZnNbMoRuRhPdAgCdTaWReOsIrPtAuHg 多数羰基化合物可直接合成 325KNi 4CO Ni CO 4 液态 2 02 104kPa 其他方法 2CoCO3 2H2 8CO Co2 CO 8 2CO2 2H2O高压 373 473KFe 5COFe CO 5 液态 101 32kPa 羰基化合物熔 沸点低 易挥发 受热易分解成金属与CO 此性质用于提纯金属 使金属形成羰基化合物挥发 与杂质分离 再加热分解得到金属 羰基化合物有毒 Ni CO 4吸入体内后 CO与血红素结合 胶体镍随血液进入全身器官 4 其他配合物 Fe3 SCN Fe NCS n 3 nn 3 6 鉴定Fe3 的灵敏反应 Co2 SCN Co NCS 4 2 戊醇 丙酮等有机相稳定 可鉴定Co2 Fe3 与F 和PO43 的配合物FeF63 和Fe PO4 23 常用于分析化学中对Fe3 的掩蔽 Fe 与环戊二烯基生成夹心式化合物Fe C5H5 2 称为环戊二烯基铁 俗称为二茂铁 二茂铁为橙黄色固体 易溶于有机溶剂 Fe2 H Fe OH 2NH3 H2OFe2 淡绿OH Fe OH 2 s 白 O2Fe OH 3 s 红棕 HClFe3 Co NH3 63 红O2Co NH3 62 黄NH3 H2OCo OH Cl s 蓝 NH3 H2OCo2 Cl 粉红OH Co OH 2 s 粉红 NaClOCo OH 3 s 红棕 浓HClCo2 CoCl4 蓝 Ni NH3 62 蓝紫NH3 H2ONi2 OH 2SO4浅绿NH3 H2ONi2 SO42 淡绿OH Ni OH 2 s