d-ds-f区元素ppt课件

ds区域、D区域和F区域中的元素，第8章，1，1。掌握ds区(铜族和锌族)和D区(铬族、锰族、铁族和钴族)元素的性质；重要化合物的结构和性质。2.理解过渡元素和F区元素的一般性质。本章主要内容如下：ds区和d区重要化合物(铬、锰、铁、钴和镍)的结构和性质，2、8.1ds区元素，8.2d区元素和f区元素。本章的主要内容如下：ds区元素、周期表IB族和ii b族元素及其价电子构型分别为(n-1)d10ns1和(n-1)d10ns2。包括镧、除锕系元素和锕系元素之外的镧系元素。F区元素、D区元素、周期表第三B 至族所有元素，价电子组态为(N-1) D1至9NS1 2。(Pd除外)，4，过渡元素，其中原子的D轨道或F轨道仅部分被电子填充的元素，包括D区元素和F区元素。IB族元素的二价和三价离子也部分被d轨道填充。ii b族元素的化学性质类似于上述过渡元素的化学性质。IB族和ii b族元素通常也被归类为过渡元素。5，8.1过渡元素的一般性质，所有过渡元素都是金属，除了液态汞，其余都是具有金属光泽的固体。过渡元素通常具有高熔点和沸点、高比重、高硬度以及良好的导电性和导热性。过渡元素的金属性质比同周期的P区元素强，但比同周期的S区元素弱。过渡金属，金属性稍弱，金属性稍弱，6，过渡元素价态普遍性，左右，氧化态先增后减，7，过渡元素水合离子大多为特征色，离子中不成对的d电子，基态和激发态之间的能量差不大，吸收可见光可以激发，离子呈现互补的波长色。过渡元素Mn2 Fe2 Co2 Ni2 Cu2 Zn2，8易形成络合物、氟络合物、氰化物络合物和氨络合物，B，Sc(OH)3弱碱性，Y(OH)3强碱性，La(OH)3强碱性，Ac(OH)3强碱性，B，Ti(OH)4两性，Zr(OH)4两性弱碱性，Hf(OH)4两性弱碱性，B，HVO3酸性，Nb(OH)5两性，Ta(OH)5两性酸度增强，化合物为9，8.2铜和锌族元素，铜族位于周期系统的IB族，包括铜、银和金三种元素，其电子层结构为(n-1)d10ns1。 锌族位于周期系统的IIB族，包括锌、镉和汞三种元素。其电子壳层结构为(n-1)d10ns2。10、8.2.1氧化物和氢氧化物、O2、Cu2O(红色)弱碱性、Ag2O(棕色)碱性、氧化锌(白色)两性、氧化汞(红色或黄色)碱性、氧化铜(黑色)碱性、11、Zn22oh =氧化锌 H2O，AgOH是白色材料，在-45以下稳定，在该温度以上分解成Ag2O。2Ag2OH =2AgOH =Ag2OH2O氧化亚铜为浅黄色，只能在pH=3时临时储存。通常，获得红色物质Cu2O。氢氧化锌是白色的，不稳定。当稍微加热时，它会脱水成氧化锌。12、蓝色、紫色、红色，用于医学检测糖尿病，加酸平衡向左移动，加碱平衡向右移动，13、8.2.2重要盐类，硫酸铜，硫酸铜，俗称胆矾，蓝矾，蓝菱形晶体。它可以通过将废铜或氧化物溶解在硫酸中来制备。14、硫酸铜在不同温度下会逐渐失水，温度高于600。硫酸铜分解成氧化铜、二氧化硫、SO3和氧气。无水硫酸铜为白色粉末，不溶于乙醇和乙醚，吸水性强，吸水后呈蓝色。利用这一特性，可以测试乙醇和乙醚等有机溶剂中的微量水，并将其用作干燥剂。15、硝酸银、硝酸银是可溶性银盐，无色晶体，见光分解。把它放在棕色的瓶子里。硝酸银是一种氧化剂。即使在室温下，许多有机物质也能将其还原成黑色银粉。硝酸银与一些试剂反应，得到不溶性化合物1)氯化汞(Hg2Cl2)，17，18，2)氯化亚汞(Hg2Cl 2)，甜味，俗称甘汞，无毒，微溶于水的白色固体，对光不稳定，应贮存在棕色瓶中。19，铜和铜的相互转化，铜的常见氧化态为1和2，同一元素的不同氧化态可以相互转化。这种转化是有条件的和相对的，这与它们的存在状态、阴离子特征、反应介质等有关。在结构上，铜是3d10，其应该比Cu2 3d9更稳定，并且铜的第二电离能(1970kJ/mol)更高，因此铜的化合物在气态下是稳定的。然而，在水溶液中，Cu2 (2125kJ/mol)的水合能远大于Cu2(582 kJ/mol)，并且Cu2在水溶液中更稳定。当铜较大时，平衡向Cu2生成移动，并发生歧化。当铜降低到非常低的水平时，反应就会逆转。21，Hg2和Hg2的相互转换，K=166。由于较小的平衡常数和不断变化的条件，Hg2生成沉淀或络合物，大大降低了Hg2的浓度。Hg22可以发生歧化反应，例如：22，8.2.3络合物，其可以形成多种配体离子。大多数阳离子通过杂化轨道如sp、sp2、sp3和dsp2与配体结合。很容易与H2O、NH3、X-等形成络合物。铜具有d10电子构型，并具有空的外S和P轨道。它可以与杂化轨道如sp、sp2或sp3以及可变形配体如X-(除了F)、S2O 32-、CN-等形成复合物。大多数铜配合物是无色的。铜配合物，23，Cu2配合物，Cu2具有很强的配位作用，配位数是4，6，常见的配位数是4，如铜(H2O)42，铜(NH3)42等。一般采用dsp2杂化轨道键合，结构为平面正方形。Cu2能与卤素形成MX42型配合物，但在水溶液中稳定性差。24、Zn2配合物中，Zn2容易与NH3、H2O、CN-、X-等形成锌(OH)42-、锌(NH3)42、锌(CN)42-配位离子。Zn2配合物基本上是配位数为4的四面体配合物。25，Hg2，Hg22复合物，Hg22具有较少形成配体离子的倾向，Hg2离子可形成HgCl42-，HgI42-，等。含NH3、H2O、氯化萘、X-等。Hg2离子主要形成配位数为4的四面体和配位数为2的线性配位离子。配体的组成与配体的浓度密切相关。在0.1摩尔/升的离子溶液中，氯化汞、氯化汞和氯化汞2-的浓度大致相等。氯化汞离子主要存在于1摩尔/1毫升离子的溶液中。26，Hg2首先与过量的碘化钾反应生成红色碘化汞沉淀，然后沉淀溶解在过量的碘化钾中生成无色的碘化物离子：K2HgI4和KOH的混合溶液称为纳氏试剂。如果溶液中存在微量NH4离子，滴加试剂会立即产生一种特殊的红棕色碘化汞(II)沉淀：这种反应通常用于鉴别NH4或Hg2离子。27、铜和碱金属对比、28、锌和碱土金属对比、29、d区元素的电子分别填充在3d亚层、4d亚层和5d亚层，30、8.3铬和钼的重要化合物，在冷浓硝酸中钝化，没有膜金属和酸反应，活性金属表面由于形成一层氧化膜，活性降低，甚至不溶于硝酸和王水，呈灰色，熔点高，硬度大。8.3.1铬的重要化合物，8.3.1.1铬的基本物质，31，酸性溶液，碱性溶液，大多形成3，6价化合物，32，8.3.1.2铬的化合物，Cr2O3(铬绿)，微溶于水，两性化合物，溶于酸，也溶于强碱。紫色，灰色，青色，绿色，33，Cr3盐和亚铬酸盐，1)水解，2)还原性，3)氧化，34，三价铬络合物，Cr3具有很强的配位能力，容易与H2O，NH3，C1-，CN-和其它配位数为6的d2sp3型内轨道型离子形成。Cr3以水合离子形式存在于水溶液中，铬(H2O)63，35，铬酸盐和重铬酸盐，橙黄色红色，酸性溶液：Cr2O72-主要是中性溶液：Cr2O72-=CrO42-碱性溶液：CrO42-主要是36，重铬酸盐是酸性溶液中的强氧化剂，监测驾驶员的酒后驾驶，橙红色，绿色，37，铬元素及其化合物的反应总结，38，8.3.2重要的钼化合物，和8.3.2.1简单物质钼都在其中钼合金广泛用于军事生产和高速工具钢。钼也是生命的重要元素，存在于金属酶分子的结构中。铁钼蛋白结构，39，8.3.2.2钼化合物，钼的重要化合物是MoO3和H2MoO4。三氧化二钼不溶于水，溶于碱。钼具有形成多元酸的特性，多元酸是指由简单的含氧酸缩合而成的含氧酸，含有复杂的酸根离子。例如，H3M3O10是一种由一种H2O酸和三种MO3组成的酸。钼酸盐不易氧化。只有强还原剂才能将酸性溶液中的Mo42-还原成Mo3。40，白色金属，硬而脆，是一种活性金属，能与氧和卤素等非金属反应，并在氧化剂存在下与熔融碱反应，8.4重要的锰化合物，8.4.1简单物质锰，41，8.4.2锰化合物，价电子构型：3d54s2，锰能形成2-7价化合物，其中二价是最稳定的。锰(羟基)2，二氧化锰，42，二氧化锰，黑色粉末，不溶于水和稀酸，热稳定性好，强氧化，pH13.5，还原性(在一定程度上)，锰离子在43，8.4.3水溶液中及其反应，在酸性溶液中，在碱性溶液中，0，锰，4，0.59，0.564，0.60，0.20，锰(羟基)2，0.55，0.10，0，锰高锰酸钾是酸性溶液中的强氧化剂，可氧化的Fe2，I-，还原产物为Mn2，用于检测这些物质的量。46，8.5铁、钴和镍的重要化合物，概述8.5.1，铁、钌、铑、钯、钴、镍、锇、铱、铂、第八族，铁元素、铂元素，47，8.5.2简单元素，所有简单元素都是有光泽的白色物质，金属铁和钴呈浅灰色，镍呈银白色，易于钝化：浓硝酸和冷硝酸可钝化铁、钴和镍，浓硫酸可钝化纯铁、钴、镍，在水和空气中稳定。当加热时，铁、钴、镍可以与氧、硫、X2等反应。48，8.5.3氧化物和氢氧化物，具有二价还原性。三价氧化时，Fe2O 3 6HCl=2 FeCl 3H2O CO2O 3 6HCl=2 OCL 2Cl 23 H2 Oni2O 3 6HCl=2 NIC L2 Cl 23H2O，49铁基元素低价氢氧化物的还原性按铁、钴、镍、50的顺序降低，铁(羟基)2、钴(羟基)2为两性弱碱性，溶于酸，但反应不同。铁(羟基)2、铁(羟基)3、钴(羟基)2、还原性和氧化性增强，钴(羟基)3、镍(羟基)2、镍(羟基)2、51、8.5.4重要盐类、2价盐类，性质相似，1)水合离子有颜色，2)它们的硝酸盐、硫酸盐、氯化物等溶于水，弱水解存在于水中，溶液呈酸性。碳酸盐、磷酸盐和硫化物不溶于水。由于性质不同，Fe2具有还原性，而Co2和Ni2是稳定的。Fe2在酸性介质中相对稳定，但如果存在强氧化剂，Fe2被氧化成Fe3。53，FeSO47H2O(绿矾)，淡绿色晶体，在农业中用作杀虫剂。硫酸亚铁(NH4)2SO 46H _ 2O不容易失去结晶水和氧化，常用于分析化学中配制标准溶液。氯化钴，粉红色紫红色，蓝色紫蓝色，54，8.5.4.2三价盐，三氯化铁，共价化合物，可溶于水和有机溶剂，无水氯化铁在空气中易潮解，常用作止血剂。三氯化铁容易水解，使溶液呈酸性。55，Fe3，56的水解平衡。当溶液呈酸性时，Fe3以薰衣草水合离子铁(H2O)63的形式存在。当酸度降低时，水解趋势增加，溶液呈棕黄色，酸碱度进一步增加，溶液变成深棕色，最后沉淀出棕红色胶体铁(羟基)3。加热也能促进水解，因为在水解过程中会发生吸热反应。酸碱度对水解平衡的影响，57，8.5.4.3络合物，铁和钴离子都容易形成络合物，如氰、硫氰酸根和羰基络合物。氨络合物，Fe2很难形成稳定的氨络合物。例如，在无水状态下，二氯化铁可与NH3形成复合铁(NH3)6Cl2，但遇水分解。Fe3的水合离子容易水解，当NH3加入到水溶液中时，不会形成氨络合物，而是形成铁(OH)3沉淀。58，向Co2水溶液中加入过量的氨水可生成可溶性氨络合物离子Co(NH3)62，但它不稳定且容易氧化以沉淀Co(NH3)63。59，氰络合物，黄色血盐，红色血盐，在碱性条件下可分解，60，普鲁士蓝，腾蓝，结构：低自旋铁原子和高自旋铁原子交替排列在立方晶格的顶角，CN-基团排列在边缘。CN- c原子排列在低自旋n原子上，而n原子排列在低自旋n原子上。61，强还原剂，红色，紫色，62，硫氰酸根络合物，血红色，该反应需要在酸性条件下进行，溶液中的酸量太小，Fe3会水解生成Fe(OH)3。该配合物可溶于乙醚和异戊醇。当浓度很低时，可用乙醚或异戊醇萃取。一氧化碳(SCN)42-在有机溶剂中是相对稳定的，硫氰酸镍络合物是非常不稳定的，天蓝色，63，羰基络合物，许多高纯度的金属可以通过羰基金属络合物的产生和分解来制备，例如，羰基金属络合物中金属的氧化数是0，简单羰基化合物的金属原子的价电子数和它周围的一氧化碳提供的电子数之和(每个一氧化碳两个电子)是18个电子结构。64，8.6镧