无机化学16-d区元素(一) ppt课件
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无机分析12第十六章d区元素
粉色
Fe2+
浅绿色
Co2+
酒红色
Ni2+
绿色
Cu2+
蓝色
Zn2+
无色
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许多二价过渡元素金属离子 M 2+ (aq)的 颜色与d-d 跃迁或 f-f 跃迁有关。这种 跃迁发生在金属离子本身，通常强度都 很弱，不能解释无机颜料的颜色。副篇 介绍了荷移跃迁和价层间跃迁。
第一过渡系金属水合离子的颜色
●熔点、沸点高
同周期元素单质的熔 点，从左到右一般是先逐渐
升高，然后又缓慢下降。在
同一族中，第二过渡系元素 的单质的熔点、沸点大多高 于第一过渡系，而第三过渡 系的熔点、沸点又高于第二 过渡系(第 3 族除外)，熔点 最高的单质是钨。 熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
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(4)
金属元素的电极电势
φθ的单位为V
元素
Ca －2.87 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 0.34 Zn －0.76
φθ(M2＋/M)
Φθ (M3+／M2+)
－ －1.63 －1.18
－0.91 －1.18 －0.44 －0.28 －0.23
－
－
－0.37 －0.256 －0.41 +1.51
d 电子组态 M2+(aq)
d1 d2 Sc2+ Ti2+
d3 d4 V2+ Cr2+
d5 d6 d7 Mn2+ Fe2+ Co2+
d8 d9 d10 Ni2+ Cu2+ Zn2+
稳 定 性 增 大
Fe2+
浅绿色
Co2+
酒红色
Ni2+
绿色
Cu2+
蓝色
Zn2+
无色
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许多二价过渡元素金属离子 M 2+ (aq)的 颜色与d-d 跃迁或 f-f 跃迁有关。这种 跃迁发生在金属离子本身，通常强度都 很弱，不能解释无机颜料的颜色。副篇 介绍了荷移跃迁和价层间跃迁。
第一过渡系金属水合离子的颜色
●熔点、沸点高
同周期元素单质的熔 点，从左到右一般是先逐渐
升高，然后又缓慢下降。在
同一族中，第二过渡系元素 的单质的熔点、沸点大多高 于第一过渡系，而第三过渡 系的熔点、沸点又高于第二 过渡系(第 3 族除外)，熔点 最高的单质是钨。 熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
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(4)
金属元素的电极电势
φθ的单位为V
元素
Ca －2.87 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 0.34 Zn －0.76
φθ(M2＋/M)
Φθ (M3+／M2+)
－ －1.63 －1.18
－0.91 －1.18 －0.44 －0.28 －0.23
－
－
－0.37 －0.256 －0.41 +1.51
d 电子组态 M2+(aq)
d1 d2 Sc2+ Ti2+
d3 d4 V2+ Cr2+
d5 d6 d7 Mn2+ Fe2+ Co2+
d8 d9 d10 Ni2+ Cu2+ Zn2+
稳 定 性 增 大
无机化学完整16-d区元素(一)PPT
K sp (Ag2CrO4) 1.1×1012 K sp (Ag2Cr2O7 )2.0×107
4Ag Cr2O72 H2O 2Ag2CrO4 (s,砖红) 2H
2Ba2 Cr2O72 H2O 2BaCrO4 (s,柠檬黄)2H
2Pb2 Cr2O72 H2O 2PbCrO4 (s,黄) 2H
可 氧 化 物 种SO 32- I- C l- H 2S Fe2+ 产 物 SO 42- I2 C l2 S或 SO 42- Fe3+
Sn2+ Sn4+
溶液的酸度不同，MnO4—被还原的产物不同：
2M 4 53 2 S n 6 O O H 22 M 52 4 S n 3 2 O O H
族族
4(第一 过渡系)
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe Co Ni
铁系
Cu
Zn
5(第二
Ru Rh Pd
过渡系) Y Zr Nb Mo Tc 轻铂组 Ag Cd
6 (第三 La过渡系) Lu
Hf
Ta
W
Re
Os Ir Pt
重铂组
Au
Hg
7(第四 Ac过渡系) Lr
Rf
Db
Sg
Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
6Fe3 2Cr3 7H2O 3Sn 4 2Cr3 7H2O
K 2Cr2O7 (s) 14HCl(浓)
.
3Cl2 2CrCl3 2KCl 7H2O
21
2.铬(Ⅲ)的化合物 (1) Cr2O3的制备与性质 性质：C2rO36H C3r3H 2O
3H 2OC2rO32OHCr(O 4 H)
(n-1)d1-10ns1-2 (Pd为5s0)
无机化学大连理工第十六章-d区元素(一)-习题解
第十六章 d区元素(一) 习题解1.完成并配平下列反应方程式。
（1）2TiO2+ + Zn + 4H+→2Ti3+ + Zn2+ + 2H2O（2）2Ti3+ + 3CO32- + 3H2O →2Ti(OH)3(s) + 3CO2(g)（3）TiO2 + H2SO4(浓) →TiOSO4 + H2O（4）TiCl4 + 3H2O →H2TiO3(s) + 4HCl（5）TiCl4 + 2Mg →2MgCl2 + Ti(s)2.完成并配平下列反应方程式。
（1）V2O5 + 2Cl- + 6H+→2VO2+ + Cl2(g) + 3H2O（2）2NH4VO3→V2O5 + 2NH3(g) + H2O (加热)（3）2VO2+ + SO32- + 2H+→ 2VO2+ + SO42- + H2O（4）5VO2+ + MnO4- + H2O →5VO2+ + Mn2+ + 2H+3．已知下列电对的标准电极电势：VO2+ + 2H++ e-→VO2+ + H2O φθ = 0.9994VVO2+ + 2H++ e-→V3+ + H2O φθ = 0.337VV3+ + e-→V2+φθ = -0.255VV2+ + 2e-→V φθ = -1.2V在酸性溶液中分别用1mol·L-1Fe2+，1mol·L-1Sn2+和Zn还原1mol·L-1的VO2+时，最终得到的产物各是什么（不必计算）？解：查附表六可知：Fe3+ + e-→Fe2+φθ(Fe3+/ Fe2+) = 0.769VSn4+ + 2e-→Sn2+φθ(Sn4+/ Sn2+) = 0.1539VZn2+ + 2e-→Zn φθ(Zn2+/ Zn) = -0.7621V当用1mol·L-1 Fe2+还原1mol·L-1的VO2+时，只能得到VO2+离子；当用1mol·L-1 Sn2+Z 在酸性溶液中还原1mol·L-1的VO2+时，首先被还原为VO2+离子，可继续被被还原为V3+离子。
大学无机化学d区元素介绍
3.物理性质
(1) 熔点、沸点高
熔点最高的单质：钨(W)
(2) 硬度大 (3) 密度大
熔点： 3410℃ 沸点： 5900℃
硬度最大的金属：铬(Cr)
以金刚石为10，铬为9
密度最大的单质：锇(Os)
(4) 导电性，导热性，延展性好
22.7gcm-3
4.离子呈现多种颜色
物质显色的原因是由于可见光作用到物质上以后物质
12.2.3（2）钒的化学性质
•价电子层结构3d34s2，主要氧化态+5，也能形成氧化态为 +4，+3，+2的化合物。化学性质相当复杂。
VO2+ 1.0 VO2+ 0.36 V3+
-0.25
-0.25
V2+ -1.2 V
17
12.2.3（3）钒的氧化物(V2O5)
•酸碱性: VO碱O2+ 2C +2Cl2 = TiCl4 +2CO 四氯化钛是无色液体，有剌鼻的气味，极易水解， 在潮湿的空气中由于水解而发烟——利用此反应可 制造烟幕：
•TiCl4高温氧化制备优质钛白——氩气氛保护下得Ti： TiCl4(l) +Mg = Ti +2MgCl2
16
12.2.3（1） 钒
•钒在地壳中的含量比锌、铜、铅等普通元素还要多，但分 布很分散，属稀有元素。 •钒被广泛用于制造特种钢和催化剂。
在钛的化合物中，以+4氧 化态的化合物最稳定。二 氧化钛在自然界中有三种 晶型：金红石、锐钛矿和 板钛矿。其中最重要的是 金红石，天然金红石中因 含少量杂质而呈红色或橙 色。
金红石的结构
13
12.2.1（3） 化学性质
•室温下金属钛较稳定，但受热时，钛可与许多非金属，如： 氧、氮、碳、卤素等反应。 •钛在室温下不能与水或稀酸反应，但可溶于浓盐酸或热的 稀盐中形成三价钛离子：
无机化学课件——第十九章 d区元素
OH
H
(亮绿色)
Cr(OH)
4
H2O Cr2O3 (绿)
19.2.3. 水溶液中离子及其反应
1.Cr(Ⅲ)的盐
Cr（2 SO
4）3，KCr(SO
）
42
12H
2O,
CrCl3
•水解
[Cr(H 2O）6 ]3
[Cr(OH)(H 2O）5 ]2 H
K 104
2Cr3 3S2 6H2O Cr(OH）3(s) 3H2S(g) 2Cr3 3CO32- 3H2O 2Cr(OH）3(s) 3CO2 (g)
2
O
-0.91 Cr
-0.74
EB / V
CrO
2 4
-0.12
Cr(OH)
4
-1.1
Cr(OH) 2
-1.4
Cr
-1.3
•性质 ① 灰白色, 熔点沸点高，硬度大。
② 活泼金属，表面已形成一层氧化膜，活 泼性下降。 ③ 无膜金属与酸的反应
2Cr 2H 2SO4 (浓) Cr（2 SO4）3 3SO2 H2O 在冷、浓硝酸中钝化。
•Cr(Ⅲ)的配合物的多种颜色
[Cr(H2O）6 ]Cl3紫色，[Cr(H2O）5Cl]Cl2 H2O蓝绿色 [Cr(H2O）4Cl2 ]Cl 2H2O绿色
2.Cr2O72-与CrO42-间的转化
•pH值的影响
2CrO
2 4
2H
(黄)
2HCrO
4
Cr2O
2 7
H
2
O
(橙)
pH<2：Cr2O72-为主 pH>6：CrO42-为主
•还原性
酸性条件：E (Cr2O72 / Cr3 ) 1.33V
无机化学课件：第8章 d区、ds区元素
稳定性增大
2 V2+(aq) + 2 H3O+(aq)
2V3+(aq) + H2(g) + 2 H2O(l)
2 Cr2+(aq) + 2 H3O+(aq) Mn2+(aq)
2 Cr3+(aq) + H2(g) + 2 H2O(l)
Ni和Cu(当然还有Zn)的稳定水合离子只能是二价的
3. 同族元素族氧化态稳定性变化趋势
8.1.1 金属单质的物理性质
(1) 原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2
(2) 原子半径和电离能
总趋势: 同周期 左→右 小→大 同副族 不规律
(3) 金属单质的物理性质 ●熔点、沸点高
熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
●硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr) 摩氏 9.0
d 区金属自左至右族氧化态稳定性下降和低氧 化态稳定上升的趋势可以理解为核电荷逐渐增加， 对价层电子控制能力逐渐加大的结果。
d 电子组态 d1 d2
d3
d4
d5 d6 d7 d8
d9 d10
M2+(aq) Sc2+ Ti2+ V2+ Cr2+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Zn2+
d区元素显示出许多区别于主族元素的性质
● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区 ● 不少元素形成有颜色的化合物 ● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 ● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物
和金属有机配合物 ● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强
《无机化学》课件
酸碱反应与沉淀反应
总结词
酸碱反应和沉淀反应是无机化学中常见的反应类型，需要掌握其 基本原理和规律。
酸碱反应
理解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的规律和特点，如强酸制备弱酸 、水解反应等。
沉淀反应
研究沉淀的形成和溶解，了解沉淀的生成、转化和溶解等基本规律 。
氧化还原反应与配位反应
总结词
01
氧化还原反应和配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应是无机化学中的重要反应类型，需要
酸碱反应与离子平衡
酸碱反应
酸和碱之间的中和反应，生成盐和水 。
酸碱指示剂
离子平衡
溶液中离子间的相互作用和平衡状态 ，如水的电离平衡、沉淀溶解平衡等 。
用于指示溶液酸碱度的指示剂，如酚 酞、甲基橙等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应
电子转移的反应，包括氧化和还 原两个过程。
原电池
将化学能转化为电能的装置，由 正负极和电解质溶液组成。
存储材料，为新能源技术的发展提供重要的支撑。
无机化学在环保领域的应用
总结词
无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。
详细描述
随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重。无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土 壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。通过研究无机物质的性质和反应机制，可以开发出高 效、低成本的污染物处理技术和资源化利用方案，为环境保护事业的发展做出重要贡献。
无机化学在生物医学领域的应用
总结词
无机化学在生物医学领域的应用主要涉及药物设计与 合成、生物成像技术和生物医用材料等方面。
详细描述
生物医学领域的发展对于人类的健康和生活质量的提高 具有重要意义。无机化学在生物医学领域的应用主要涉 及药物设计与合成、生物成像技术和生物医用材料等方 面。通过研究无机化合物的生物活性和反应机制，可以 开发出高效、低毒的药物和生物医用材料，为疾病诊断 和治疗提供新的手段和途径。同时，无机化学在生物成 像技术方面也具有广泛的应用前景，如荧光探针、磁共 振成像等，为生物医学研究提供重要的技术支持。
无机化学课件第8章d区元素
2020/10/28
（2）其它各族与酸作用：
第一过渡系：E（M2+/M） < 0 V M + 非氧化性酸 → M2+ + H2↑
能与氧化性酸作用, 但 Ti、V“钝化”（致密氧化膜）。
第二、三过渡系
大多数不与非氧化性酸作用，表现出高的化学稳定 性。钌、铑、铌、钽等甚至在常温下不溶于王水。
（3）能与活泼的非金属(如卤素和氧等)直接化合。 例如: 加热条件下
d区
f区
2020/10/28
元素过渡系的划分
第一过渡系 第二过渡系 第三过渡系 第四过渡系
2020/10/28
8-1-2 d区元素单质的性质
1. 物理性质
溶、沸点高；
Tf（W）：3410℃
d区元素的熔点
硬度大；
莫氏硬度（Cr）：9
密度大；
d（Os）：22.59 g/cm3
有金属光泽； 延展性、导电性、导热性好。
[Cr(NH3)6]3+ 黄
向Cr3+的溶液中滴加氨水，先生成Cr(OH)3沉淀，当 氨水过量时沉淀可部分溶解
NH3·H2O
NH3·H2O+NH4+
Cr3+
2020/10/28
Cr(OH) 3
[Cr(NH3)6] 3+
Cr3+在酸性溶液中很稳定，需要过硫酸铵、高锰酸
钾等强氧化剂才能将其氧化，但在碱性溶液中CrO2-却有 较强的还原性：
2020/10/28
（2）含氧酸根离子的颜色
d0和d10构型的过渡金属有色化合物主要发 生电荷跃迁。
MnO4-
(紫色)
CrO42-
(黄色)
VO43-
（2）其它各族与酸作用：
第一过渡系：E（M2+/M） < 0 V M + 非氧化性酸 → M2+ + H2↑
能与氧化性酸作用, 但 Ti、V“钝化”（致密氧化膜）。
第二、三过渡系
大多数不与非氧化性酸作用，表现出高的化学稳定 性。钌、铑、铌、钽等甚至在常温下不溶于王水。
（3）能与活泼的非金属(如卤素和氧等)直接化合。 例如: 加热条件下
d区
f区
2020/10/28
元素过渡系的划分
第一过渡系 第二过渡系 第三过渡系 第四过渡系
2020/10/28
8-1-2 d区元素单质的性质
1. 物理性质
溶、沸点高；
Tf（W）：3410℃
d区元素的熔点
硬度大；
莫氏硬度（Cr）：9
密度大；
d（Os）：22.59 g/cm3
有金属光泽； 延展性、导电性、导热性好。
[Cr(NH3)6]3+ 黄
向Cr3+的溶液中滴加氨水，先生成Cr(OH)3沉淀，当 氨水过量时沉淀可部分溶解
NH3·H2O
NH3·H2O+NH4+
Cr3+
2020/10/28
Cr(OH) 3
[Cr(NH3)6] 3+
Cr3+在酸性溶液中很稳定，需要过硫酸铵、高锰酸
钾等强氧化剂才能将其氧化，但在碱性溶液中CrO2-却有 较强的还原性：
2020/10/28
（2）含氧酸根离子的颜色
d0和d10构型的过渡金属有色化合物主要发 生电荷跃迁。
MnO4-
(紫色)
CrO42-
(黄色)
VO43-
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同多酸和杂多酸及其盐
ppt课件
15
16.3.1 铬、钼、钨的单质
铬分族(VIB)：Cr, Mo, W, Sg 价层电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2
灰白色金属，熔沸点高，硬度大。 表面易形成氧化膜。
室温时纯铬溶于稀HCl,H2SO4，在浓 HNO3中钝化。高温下与活泼的非金属及 C,B,N反应。
氢氟酸，而Ru,Rh,Os,Ir不溶于王水。 2. 与活泼非金属(卤素和氧)直接形成化合物。 3. 与氢形成金属型氢化物：
如：VH18，TaH0.76，LaNiH5.7 。 4. 与硼、碳、氮形成间充型化合物。
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11
E (Ni2+/Ni) =－0.2363V
E (Pd2+/Pd) = +0.92V E (Pt2+/Pt) = +1.2V(估计值)
4
2. d区元素原子的价电子层构型
(n-1)d1-10ns1-2 (Pd为5s0)
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5
3. d区元素的3原. 同六子族周半元期径素(除从Ⅲ上B往)外下由原于子镧半系径收增缩大使，其但同五、
Cs 250 Rb
过族 性渡元质元素相素原似的子。半原径子十半分接径近，导致其元素
原子半径/pm
K 200
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2
§16.1 d区元素概述
16.1.1 d区元素的原子半径和 电离能
16.1.2 d区元素的物理性质 16.1.3 d区元素的化学性质 16.1.4 d区元素的氧化态 16.1.5 d区元素离子的颜色
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3
16.1.1 d区元素的原子半径和电离能
1.d区元素在周期表中的位置
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第十六章 d区元素(一)
§16.1 d区元素概述
§16.2 钛 钒 §16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物
§16.4 锰
§16.5 铁 钴 镍
*§16.6 铂系元素简介
*§16.7 金属有机化合物
ppt课件
1
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠBⅡB
周
钪 钛钒铬 锰 分 分分分 分
铜锌 分分
期 族族族族族
ppt课件
16
16.3.2 铬的化合物
水溶液中铬的各种离子
Cr2+(aq)
颜色 存在的pH
Cr2O
27
橙红
CrO
24
黄
Cr3+(aq) 紫
＜2 ＞6 酸性
Cr(OH)
4
亮绿
Cr2+(aq) 蓝 ppt课件
强碱 酸性
Cr3+(aq)
17
• 铬元素的电势图
EA
/V
Cr
2
O
2 7
1.33
Cr 3 -0.41 Cr 2 -0.91 Cr
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9
16.1.3 d区元素的化学性质
元素
M2/M
EV
可
Sc ---
各种酸
Fe -0.409 稀 HCl H2SO4
等
Ti
-1.63
热 HCl HF Co
-0.282 缓慢溶解 在 HCl 等
酸中
V -1.2 (估算值) HNO3， HF 浓 H2SO4 Ni
注：红色为常见的氧化态。
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13
16.1.5 d区元素离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Fe(Ⅲ)
水合离子呈现多种颜色。
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Cu(Ⅱ)
14
§16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物
16.3.1 铬、钼、钨的单质 16.3.2 铬的化合物 *16.3.3 钼、钨的化合物 *16.3.4 多酸型配合物
2H
(黄)
2HCrO
4
Cr2O72 H2O (橙)
pH<2：Cr2O72-为主，pH>6：CrO42-为主。
-0.236
稀 HCl H2SO4 等
Cr -0.90
稀 HCl H2SO4
Cu +0.339
HNO3，浓 热 H2SO4
Mn
-1.18
稀 HCl H2SO4
等 Zn
-0.762
稀 HCl H2SO4
等
ppt课件
10
1. 第一过渡系的单质比第二过渡系的单质 活泼；
例：第一过渡系除Cu外均能与稀酸作用， 第二、三过渡系仅能溶于王水、
(3) Cr(Ⅵ) 含氧酸及其离子在溶液中的转化
•H2Cr2O7, H2CrO4均为强酸,仅存在于稀溶液
HCr 2O7
H
Cr2O
2 7
Ka2 0.85
H2CrO 4
H
HCrO
4
Ka1 9.55
HCrO
4
H
CrO
2 4
•pH的影响
Ka2 3.2×107
2CrO
2 4
族族
4(第一 过渡系)
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe Co Ni
铁系
Cu
Zn
5(第二 过渡系)
Y
Ru Rh Pd Zr Nb Mo Tc 轻铂组 Ag Cd
6 (第三 La过渡系) Lu
Hf
Ta
W
Re
Os Ir Pt
重铂组
Au
Hg
7(第四 Ac过渡系) Lr
Rf
Db
Sg
Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
150
2. 同一周期元素从左到右原子半径缓慢
Ba Sr
减小，到铜族元素又稍增第大一。过渡系
第二过渡系
Ca
1. 过渡元素原子半径第一三般过比渡系
Y
较小。
Lu
Zr
Hg
Sc Hf Ti
Ta
Nb
W Re Os
Ir
Au
Cd
Pd
Ag
V
Mo Tc Ru Rh Pt Cr Mn Fe Co Ni Cu
Zn
100
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ Ⅷ Ⅷ ⅠB ⅡB
E Zn2/Zn 0.762 V E Cd 2/Cd 0.402 V E Hg 2/Hg 0.852 V
总趋势：从上到下活泼性降低。
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12
16.1.4 d区元素的氧化态
多种氧化态。例如：Mn的氧化态呈连续状，
Mn(CO)5Cl(+1)，Mn(CO)5，NaMn(CO)5(-1)。
族 ppt课件
6
4.d区元素的第一电离能
总趋势：同周期 左右由小大,幅度不大。
同副族 不规律。
ppt课件
7
16.1.2 d区元素的物理性质
•熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨(W)
•硬度大
硬度最大的金属：铬(Cr)
•密度大
密度最大的单质：锇(Os)
•导电性，导热性，延展性好。
ppt课件
8
熔 点 变 化 示 意 图
-0.74
EB
/
V
CrO
2 4
-0.12
Cr(OH)
4
-1.1
Cr(OH) 2
-1.4
Cr
-1.3
酸Cr性O24溶无液氧中化，性Cr2O
2 7
有强氧化性碱性溶液中，
酸性溶液中， Cr3+稳定
碱性溶液中， [Cr(OH)4]-有还原性
无论酸性或碱性溶液，Cr(Ⅱ)均不稳定
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18
1.铬(Ⅵ)的化合物
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15
16.3.1 铬、钼、钨的单质
铬分族(VIB)：Cr, Mo, W, Sg 价层电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2
灰白色金属，熔沸点高，硬度大。 表面易形成氧化膜。
室温时纯铬溶于稀HCl,H2SO4，在浓 HNO3中钝化。高温下与活泼的非金属及 C,B,N反应。
氢氟酸，而Ru,Rh,Os,Ir不溶于王水。 2. 与活泼非金属(卤素和氧)直接形成化合物。 3. 与氢形成金属型氢化物：
如：VH18，TaH0.76，LaNiH5.7 。 4. 与硼、碳、氮形成间充型化合物。
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11
E (Ni2+/Ni) =－0.2363V
E (Pd2+/Pd) = +0.92V E (Pt2+/Pt) = +1.2V(估计值)
4
2. d区元素原子的价电子层构型
(n-1)d1-10ns1-2 (Pd为5s0)
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5
3. d区元素的3原. 同六子族周半元期径素(除从Ⅲ上B往)外下由原于子镧半系径收增缩大使，其但同五、
Cs 250 Rb
过族 性渡元质元素相素原似的子。半原径子十半分接径近，导致其元素
原子半径/pm
K 200
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2
§16.1 d区元素概述
16.1.1 d区元素的原子半径和 电离能
16.1.2 d区元素的物理性质 16.1.3 d区元素的化学性质 16.1.4 d区元素的氧化态 16.1.5 d区元素离子的颜色
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3
16.1.1 d区元素的原子半径和电离能
1.d区元素在周期表中的位置
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第十六章 d区元素(一)
§16.1 d区元素概述
§16.2 钛 钒 §16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物
§16.4 锰
§16.5 铁 钴 镍
*§16.6 铂系元素简介
*§16.7 金属有机化合物
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1
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠBⅡB
周
钪 钛钒铬 锰 分 分分分 分
铜锌 分分
期 族族族族族
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16
16.3.2 铬的化合物
水溶液中铬的各种离子
Cr2+(aq)
颜色 存在的pH
Cr2O
27
橙红
CrO
24
黄
Cr3+(aq) 紫
＜2 ＞6 酸性
Cr(OH)
4
亮绿
Cr2+(aq) 蓝 ppt课件
强碱 酸性
Cr3+(aq)
17
• 铬元素的电势图
EA
/V
Cr
2
O
2 7
1.33
Cr 3 -0.41 Cr 2 -0.91 Cr
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9
16.1.3 d区元素的化学性质
元素
M2/M
EV
可
Sc ---
各种酸
Fe -0.409 稀 HCl H2SO4
等
Ti
-1.63
热 HCl HF Co
-0.282 缓慢溶解 在 HCl 等
酸中
V -1.2 (估算值) HNO3， HF 浓 H2SO4 Ni
注：红色为常见的氧化态。
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13
16.1.5 d区元素离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Fe(Ⅲ)
水合离子呈现多种颜色。
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Cu(Ⅱ)
14
§16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物
16.3.1 铬、钼、钨的单质 16.3.2 铬的化合物 *16.3.3 钼、钨的化合物 *16.3.4 多酸型配合物
2H
(黄)
2HCrO
4
Cr2O72 H2O (橙)
pH<2：Cr2O72-为主，pH>6：CrO42-为主。
-0.236
稀 HCl H2SO4 等
Cr -0.90
稀 HCl H2SO4
Cu +0.339
HNO3，浓 热 H2SO4
Mn
-1.18
稀 HCl H2SO4
等 Zn
-0.762
稀 HCl H2SO4
等
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10
1. 第一过渡系的单质比第二过渡系的单质 活泼；
例：第一过渡系除Cu外均能与稀酸作用， 第二、三过渡系仅能溶于王水、
(3) Cr(Ⅵ) 含氧酸及其离子在溶液中的转化
•H2Cr2O7, H2CrO4均为强酸,仅存在于稀溶液
HCr 2O7
H
Cr2O
2 7
Ka2 0.85
H2CrO 4
H
HCrO
4
Ka1 9.55
HCrO
4
H
CrO
2 4
•pH的影响
Ka2 3.2×107
2CrO
2 4
族族
4(第一 过渡系)
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe Co Ni
铁系
Cu
Zn
5(第二 过渡系)
Y
Ru Rh Pd Zr Nb Mo Tc 轻铂组 Ag Cd
6 (第三 La过渡系) Lu
Hf
Ta
W
Re
Os Ir Pt
重铂组
Au
Hg
7(第四 Ac过渡系) Lr
Rf
Db
Sg
Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
150
2. 同一周期元素从左到右原子半径缓慢
Ba Sr
减小，到铜族元素又稍增第大一。过渡系
第二过渡系
Ca
1. 过渡元素原子半径第一三般过比渡系
Y
较小。
Lu
Zr
Hg
Sc Hf Ti
Ta
Nb
W Re Os
Ir
Au
Cd
Pd
Ag
V
Mo Tc Ru Rh Pt Cr Mn Fe Co Ni Cu
Zn
100
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ Ⅷ Ⅷ ⅠB ⅡB
E Zn2/Zn 0.762 V E Cd 2/Cd 0.402 V E Hg 2/Hg 0.852 V
总趋势：从上到下活泼性降低。
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12
16.1.4 d区元素的氧化态
多种氧化态。例如：Mn的氧化态呈连续状，
Mn(CO)5Cl(+1)，Mn(CO)5，NaMn(CO)5(-1)。
族 ppt课件
6
4.d区元素的第一电离能
总趋势：同周期 左右由小大,幅度不大。
同副族 不规律。
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7
16.1.2 d区元素的物理性质
•熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨(W)
•硬度大
硬度最大的金属：铬(Cr)
•密度大
密度最大的单质：锇(Os)
•导电性，导热性，延展性好。
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8
熔 点 变 化 示 意 图
-0.74
EB
/
V
CrO
2 4
-0.12
Cr(OH)
4
-1.1
Cr(OH) 2
-1.4
Cr
-1.3
酸Cr性O24溶无液氧中化，性Cr2O
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有强氧化性碱性溶液中，
酸性溶液中， Cr3+稳定
碱性溶液中， [Cr(OH)4]-有还原性
无论酸性或碱性溶液，Cr(Ⅱ)均不稳定
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1.铬(Ⅵ)的化合物