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文件名称:第10章过渡金属元素.ppt
文件大小:25.08 MB
总页数:135 页
更新时间:2025-06-26
总字数:约1.8万字
文档摘要

(1)过渡元素氧化物(或氢氧化物)的碱性,同一周期中从左到右逐渐减弱;(2)同一族从上到下,氧化态相同时酸性减弱而碱性逐渐增强;(3)同一元素高氧化态酸性较强,随着氧化态的降低而酸性减弱(或碱性增强)。10.4.4.1氧化物和氢氧化物10.4.43d过渡金属的重要化合物酸碱性变化规律:第95页,共135页,星期日,2025年,2月5日第一过渡系元素的氧化态元素SeTiVCrMnFeCoNiCu氧

态+Ⅲ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅵ+Ⅶ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅱ

(下划线表示常见的氧化态)第63页,共135页,星期日,2025年,2月5日10.4.1.4原子半径的变化3d过渡金属元素自左至右,随有效核电荷的逐渐增大原子半径略有减少,相邻元素的原子半径平均减少约为5pm。4d过渡金属与相应3d过渡金属比,由于电子层数的增加,4d过渡金属比3d过渡金属相应元素的半径略有增大。5d过渡金属与相应4d过渡金属比,由于镧系收缩的影响,原子半径十分相近。第64页,共135页,星期日,2025年,2月5日过渡金属原子与同周期ⅠB族金属原子半径变化图第65页,共135页,星期日,2025年,2月5日离子Sc3+Ti3+V2+Cr2+Mn2+Fe2+Co2+Ni2+颜色无色紫色紫色蓝色肉色浅绿粉红绿色离子Ti4+V3+Cr3+Mn3+Fe3+颜色无色绿色蓝紫红色浅紫常见含氧酸根的颜色含氧酸根VO3-CrO42-Cr2O72-MnO42-MnO4-颜色黄色黄色橙色墨绿紫色10.4.1.5水合离子的颜色3d过渡金属水合离子的颜色分裂后3d轨道上的电子吸收可见光发生d?d跃迁第66页,共135页,星期日,2025年,2月5日Mn(Ⅱ)Fe(Ⅱ)Co(Ⅱ)Ni(Ⅱ)Fe(Ⅲ)Cu(Ⅱ)Cr2+Cr3+Cr2O72-CrO42-CrO2-MnO4-第67页,共135页,星期日,2025年,2月5日如与NH3、SCN-、CN-、X-、C2O42-、CO以及许多有机配体等均可形成配合物。10.4.1.6形成配合物的性质3d过渡金属离子有未充满的3d轨道和空的4s、4p和4d轨道,且3d轨道和4s、4p轨道的能量相近,都可以参与形成配位键,接受配位体提供的电子对而形成稳定的配化合物。第68页,共135页,星期日,2025年,2月5日10.4.23d过渡金属的单质主要矿物金红石(TiO2)钛铁矿(FeTiO3)铬铁矿Fe(CrO2)2软锰矿MnO2黑锰矿Mn3O4菱锰矿(MnCO3)10.4.2.1单质的制备第69页,共135页,星期日,2025年,2月5日由于3d过渡金属比较活泼,在自然界没有单质存在。钪和钇与镧系性质相近,在自然界共生,被总称为稀土元素。钛主要矿物是金红石(TiO2)和钛铁矿FeTiO3,可由这些矿提取出金属钛。2FeTiO3(s)+7Cl2(g)+6C(s)2TiCl4(l)+2FeCl3(s)+6CO(g)高温TiCl4(l)+2Mg(s)Ti(s)+2MgCl2(s)高温TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)高温第70页,共135页,星期日,2025年,2月5日铬的重要矿物是铬铁矿Fe(CrO2)2。制备较纯的铬是由铬铁矿先经过碱熔、浸取、酸化,还原得到Cr2O3,再经铝热法还原得到金属铬。4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2高温Na2Cr2O7+2CCr2O3+Na2CO3+CO?2Na2CrO4+H2SO4Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O2Cr+Al2O3Cr2O3+2Al第71页,共135页,星期日,2025年,2月5日锰主要有软锰矿MnO2,黑锰矿Mn3O4和菱锰矿MnCO3。可在高温下用碳或铝还原氧化锰得到金属锰,称为还原锰。也通过电解得到锰。Mn