过渡元素(一)
第19章过渡元素（一）19.1 引言过渡元素位于周期表中部，原子中d或f亚层电子未填满。
这些元素都是金属，也称为过渡金属。
根据电子结构的特点，过渡元素又可分为：外过渡元素（又称d区元素）及内过渡元素（又称f区元素）两大组。
●外过渡元素包括镧、锕和除镧系锕系以外的其它过渡元素，它们的d 轨道没有全部填满电子，f轨道为全空（四、五周期）或全满（第六周期）。
●内过渡元素指镧系和锕系元素，它们的电子部分填充到f轨道。
d区过渡元素可按元素所处的周期分成三个系列：①位于周期表中第4周期的Sc～Ni------称为第一过渡系元素②第5周期中的Y～Pd称为第二过渡系元素③第6周期中的La～Pt称为第三过渡系元素本章所讨论的过渡元素只包括周期系第4、5、6周期从ⅢB族到ⅧB族的元素，具有(n-1)d轨道未充满的那些元素，共有8个直列，25种元素（如表19-l方框内的元素）。
镧系和锕系元素的性质，在第21章讨论。
19.2 过渡元素的基本性质过渡元素具有许多共同的性质：◆它们都是金属，硬度较大，熔点和沸点较高，有着良好的导热、导电性能，易生成合金。
◆大部分过渡金属与其正离子组成电对的电极电势为负值，即还原能力较强。
例如，第一过渡系元素一般都能从非氧化性酸中置换出氢。
◆大多数都存在多种氧化态，水合离子和酸根离子常呈现一定的颜色。
◆具有部分填充的电子层，能形成一些顺磁性化合物。
◆原子或离子形成配合物的倾向较大。
19.2.1 过渡元素原子的电子构型过渡元素原子电子构型的特点是它们的 d 轨道上的电子未充满（Pd例外），最外层仅有1~2个电子，它们的价电子构型为(n-1)d1-9n s1-2（Pd为4d105s0）。
表19-3 过渡元素原子的价电子层结构和氧化态元素Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni价电子层结构3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s2氧化态(+Ⅱ)+Ⅲ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅵ+Ⅶ+Ⅱ+Ⅲ(+Ⅵ)+Ⅱ+Ⅲ+Ⅱ(+Ⅲ)元素Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd 价电子层结构4d15s24d25s24d45s14d55s14d55s24d75s14d85s14d105s0氧化态+Ⅲ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅶ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅶ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ元素La Hf Ta W Re Os Ir Pt 价电子层结构5d16s25d26s25d36s25d46s25d56s25d66s25d76s25d96s1氧化态+Ⅲ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅶ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅷ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ注：划横线的表示比较常见、稳定的氧化态；带括号的表示不稳定的氧化态。
多电子原子的原子轨道能量变化是比较复杂的，由于在4s和3d、5s和4d、6s和5d轨道之间出现了能级交错现象，能级之间的能量差值较小，所以在许多反应中，过渡元素的d电子可以部分或全部参加成键。
19.2.2 过渡元素的氧化态及其稳定性过渡元素最外层s电子和次外层d电子可参加成键，所以过渡元素常有多种氧化态。
一般可由+Ⅱ依次增加到与族数相同的氧化态（ⅧB族除Ru、Os 外，其它元素尚无+Ⅷ氧化态）◆同一周期从左到右，氧化态首先逐渐升高，随后又逐渐降低。
随3d轨道中电子数的增加，氧化态逐渐升高；当3d轨道中电子数达到5或超过5时，3d轨道逐渐趋向稳定，高氧化态逐渐不稳定（呈现强氧化性），此后氧化态又逐渐降低。
三个过渡系元素的氧化态从左到右的变化趋势是一致的。
不同的只是第二、三过渡系元素的最高氧化态表现稳定，而低氧化态化合物并不常见。
◆同一族中从上至下，高氧化态趋向于比较稳定-----和主族元素不同。
19.2.3 元素的原子半径和离子半径过渡元素与同周期的ⅠA、ⅡA族元素相比较，原子半径较小。
◆各周期中随原子序数的增加，原子半径依次减小，而到铜副族前后，原子半径增大。
◆各族中从上到下原子半径增大，但第五、六周期同族元素的原子半径很接近，铪的原子半径(146 pm)与锆(146 pm)几乎相同。
同周期过渡元素d轨道的电子未充满，d电子的屏蔽效应较小，核电荷依次增加，对外层电子的吸引力增大，所以原子半径依次减小。
到铜副族前后，充满的d轨道使得屏蔽效应增强，原子半径增大。
由于镧系收缩的影响，第五、六周期同族元素的原子半径相近。
离子半径变化规律和原子半径变化相似，即同周期自左向右，氧化态相同的离子半径随核电荷的增加逐渐变小；同族元素的最高氧化态的离子半径从上到下，随电子层数增加而增大；镧系收缩效应同样影响着第五、六周期同族元素的离子半径。
19.2.4 单质的性质1. 物理性质①过渡元素一般具有较小的原子半径，最外层s电子和次外层d电子都可以参与形成金属键，使键的强度增加。
②过渡金属一般呈银白色或灰色（锇呈灰蓝色），有金属光泽。
③除钪和钛属轻金属外，其余都是重金属。
④大多数过渡元素都有较高的熔点和沸点，有较大的的硬度和密度。
如，钨是所有金属中最难熔的，铬是金属中最硬的。
2. 化学性质①过渡元素的金属性比同周期的p区元素强，而弱于同周期的s区元素。
②第一过渡系比第二、三过渡系的元素活泼-----核电荷和原子半径两个因素。
同一族中自上而下原子半径增加不大，核电荷却增加较多，对外层电子的吸引力增强，核电荷起主导作用. 第三过渡系元素与第二过渡系元素相比，原子半径增加很少（镧系收缩的影响），所以其化学性质显得更不活泼。
第一过渡系单质一般都可以从稀酸（盐酸和硫酸）中置换氢，标准电极电势基本上从左向右数值逐渐增大，这和金属性的逐渐减弱一致。
锰的数值有些例外（比铬还低）：失去两个4s电子形成稳定的3d5构型。
钪、钇和镧是过渡元素中最活泼的金属，在空气中能迅速被氧化，与水反应则放出氢，也能溶于酸，这是因为它们的次外层d轨道中仅有一个电子，这个电子很容易失去，所以它们的性质较活泼并接近于碱土金属；19.2.5 过渡元素含氧化合物◆同一周期的过渡元素，从左到右最高氧化态氧化物及其水合氧化物的碱性逐渐减弱，酸性增强。
Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7碱性氧化物两性酸酐（铬酸酐）强酸酸酐Fe、Co和Ni不能生成稳定的高氧化态的氧化物。
◆同一族中相同氧化态的氧化物及其水合物自上而下，酸性减弱，碱性逐渐增强。
如Ti、Zr、Hf的氢氧化物M(OH)4（或H2MO3）中，Ti(OH)4的碱性较弱，Zr(OH)4和Hf(OH)4的碱性比酸性强。
这种变化规律和过渡元素高氧化态离子半径变化规律一致。
◆同一元素不同氧化态氧化物及其水合物的酸碱性，在高氧化态时酸性较强，随着氧化态的降低而酸性减弱（或碱性增强），一般是低氧化态氧化物及其水合物呈碱性。
例如，不同氧化态锰的氧化物的酸碱性变化情况表 19-7 锰的氧化物的酸碱性锰的氧化态+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅵ+Ⅶ氧化物MnO Mn2O3MnO2MnO3Mn2O7酸碱性碱性弱碱性两性酸性酸性19.2.6 过渡金属及化合物的磁性物质在外加磁场的影响下，表现出三种情况：① 物质本身就有磁性，并随外磁场的加强而增强，它的磁化方向与外加磁场方向一致，这种物质称为顺磁性物质；② 物质本身没有磁性，在外磁场的影响下，会诱导出磁性来，但物质的磁化方向与外磁场的方向相反，当外磁场移走时，磁性也就消失了，这种物质称为反磁性物质；③ 物质被磁化的性质表现得很强烈，随外磁场的加强而急剧提高，并且在外磁场移走后，仍有残留磁性，这种物质称为铁磁质。
物质的磁性和组成物质的原子（或分子）中的电子运动有关 ◆ 单电子的旋转运动所产生的磁矩而使整个物质具有了顺磁性。
◆ 铁磁质是顺磁质的一种极端形式，它是由许多顺磁原子通过集体有规则的配合而产生的。
在通常情况下，顺磁性原子的排列是混乱的，它们的磁效应彼此互相抵消。
当把一种铁磁质放在磁场中时，各顺磁性原子依磁场而取向，使上百万个原子磁体顺排起来，所以铁磁质和磁场间的相互作用要比顺磁性物质大得多。
◆ 过渡元素的单质及其化合物中常含有未成对的d 电子，因而许多过渡金属及其化合物具有顺磁性，且Fe 、Co 、Ni 三种金属有铁磁性。
检测过渡元素的单质或化合物的磁性，了解成键情况，进而判断过渡元素图19-2 在铁磁性物质中磁化的情况未磁化磁 化成键理论的正确性。
19.2.7 过渡金属离子及化合物的颜色过渡元素的大多数离子在水溶液中显示一定的颜色。
过渡元素的水合离子之所以具有颜色，与离子d轨道具有未充满的电子有关。
这些d电子能吸收可见光中某些波长的光，激发到较高的能级，而透过另一些波长的光，这就使它们有一定的颜色。
而Sc3+、Ti4+、Zn2+的d轨道没有电子或具有全充满的电子结构，因此其水合离子是无色的；其它具有未充满电子的离子则呈现出颜色。
表19-8 过渡元素低氧化态水合离子的颜色水合离子Ti3+V2+V3+Cr3+Mn2+Fe2+Fe3+Co2+Ni2+颜色紫红紫绿蓝紫肉色浅绿淡紫粉红绿19.2.8 过渡元素的配位化合物过渡元素的原子或离子具有(n-1)d，n s和n p共9个价电子轨道。
对过渡金属原子和离子而言，其中n s和n p轨道是空的，(n-1)d轨道为部分空或者全空。
这种电子构型为接受配位体孤电子对形成配位键创造了条件。
因此它们的原子和离子都有很强的形成配合物的倾向。
过渡元素一般都容易形成氟配合物、氨配合物、氰配合物、羰基配合物、草酸配合物等。
过渡元素的性质与其它元素不同，和它们具有未充满的d电子有关，这是过渡元素的特点之一。
19.5 铬副族19.5.1概述1. 存在和发现铬(Chromium)、钼(Molybdenum)、钨(Tungsten)同属VIB族元素，它们在地壳中的丰度(质量分数)分别是：铬0.0083%，钼1.1×10-4%，钨1.3×10-4%。
铬铁矿是铬在自然界的主要矿物(FeCr 2O 4)。
钼常以硫化物存在，如MoS 2(辉钼矿)。
我国的钼矿和钨矿储量都很丰富，重要的钨矿有：黑色的钨锰矿（Fe, Mn ）WO 4，又称黑钨矿；黄灰色的钨酸钙矿CaWO 4，又称白钨矿。
铬是1797年法国化学家沃克兰（Vauquelin L N ）在分析铬铅矿时首先发现的，因为它的化合物都有美丽的颜色而得名。
由于辉钼矿和石墨在外表上相似，是一种黑色柔软的矿物，因而在很长时间内被认为是同一物质。
直到1778年瑞典化学家舍勒（Scheele K W ）用硝酸分解辉钼矿时发现有白色的三氧化钼生成，这种错误才得到纠正。
舍勒于1781年又发现了钨。
2. 单质的性质和用途铬和钼的价电子层结构为(n -1)d 5n s 1，钨为5d 46s 2，均可提供6个价电子形成较强的金属键，它们的最高氧化态为+Ⅵ，都具有d 区元素多种氧化态的特征。
实验 过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)
▪TiO2+2NaOH=Na2TiO3+H2O ▪Na2TiO3+2H2SO4(浓)=
TiOSO4+Na2SO4+2H2O
▪TiO2++H2O2=[TiO(H2O2)]2+
▪ 2.钛（Ⅲ）化合物的生成和还原性
▪ 在盛有0.5mL硫酸氧钛的溶液（用
液体四氯化钛和1mol·L-1(NH4)2SO4 按1﹕1的比例配成硫酸钛溶液）中，
▪ 第三份：滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液
NaOH溶液，迅速加入2 mol·L-1盐 酸溶液，有何现象发生？
▪ 第四份：滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液
NaOH溶液，迅速加入2 mol·L1NH4Cl溶液，沉淀是否溶解？
▪ 写出上述有关反应方程式。此实验
说明Mn(OH)2具有哪些性质？
▪ 现象：加H+，黄色溶液变为橙红色，
加碱，橙红色溶液变为黄色。
▪ 总结：Cr2O72-和CrO42-离子之间在不同
酸性环境中可以相互转化。
▪ [思考题]
▪ （1）取少量Cr2O72-溶液，加入你
所选择的试剂使其转变为CrO42-。
▪ （2）在上述CrO42-溶液中，加入你
所选择的试剂使其转变为Cr2O72-。
加入两个锌粒，观察颜色的变化，
把溶液放置几分钟后，滴入几滴
0.2 mol·L-1CuCl2溶液，观察现象。 由上述现象说明钛（Ⅲ）的还原性。
▪ 反应方程式如下：
▪ TiOSO4+Zn=Ti2(SO4)3+ZnSO4 ▪ Ti3++Cu2++2Cl-
+2H2O=2CuCl↓+2TiO2++4H+
复旦化学第9章-过渡元素(一)
ⅥB 铬 Cr 3d54s1 钼 Mo 4d55s1 钨 W 5d46s2
辉钼矿MoS2
(Fe、Mn)WO4黑钨矿
CaWO4白钨矿
9.3.2 铬的氧化态与形态变化
Cr(Ⅱ)：Cr2+ Cr(Ⅲ)：Cr 3+（酸性介质）
CrO2－ 、[Cr(OH)4－] （碱性介质） Cr(Ⅵ)：Cr2O72－ （酸性介质）
电解： 阳极： 2MnO42－ －2e→2MnO4－ 阴极： 2H2O+2e→H2↑+2OH－
总反应：2K2MnO4+2H2O == 2KMnO4+2KOH+H2↑
Cl2或NaClO氧化：
2K2MnO4+ Cl2 == 2KMnO4 + 2KCl
9.5 铁系元素
9.5.1 概述
Ⅷ
Fe
Co
Ni
3d64s2
3d74s2
3d84s2
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，尤其是Co(Ⅲ)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。
9.5.2 氢氧化物
Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3 氧化能力逐渐增加 Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 还原能力逐渐减弱
8.3.3 铬的难溶盐
Ag+ Cr2O72－ + Ba2+ →
Pb2+
Ag2CrO4↓砖红 BaCrO4↓黄 PbCrO4↓黄
12 过渡元素(一) 铜副族和锌副族
Cu2+的鉴定
—— 在酸性或中性溶液中，
用K4[Fe(CN)6]试剂 2Cu2+ +[Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]
红褐色
12-2-2铜的重要化合物
Cu2O CuO 颜色 暗红色 黑色 溶解性 难溶于水，易溶于酸 热稳定性 稳定,1235 C 熔化也不分解 高 加入氨水 [Cu(NH3)2]+(无色) 微溶
12.1.4
氧化态
有多种氧化态。红色为常见的氧化态。
12.1.5 离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色。
12.1.6 氧化物及其水合物的酸碱性
同种元素，从高价到低价，碱性增强。 Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO 强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性 同一周期最高氧化态的氧化物及水合物， 从左到右碱性减弱，酸性增强。 Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7 强碱 两性 酸性 强酸 同族同氧化态，自上而下酸性减弱，碱 性增强。
a
通性
Uuu
ds ⅠB 区 族
Cu 铜
Ag 银
Au 金 岩石 (岩脉金) 砂砾 (冲积金)
主要 矿物
辉铜矿(Cu2S) 黄铜矿(CuFeS2) 赤铜矿(Cu2O) 孔雀石 (Cu2(OH)2CO3) 蓝铜矿 (Cu3(OH)2(CO3)2
闪银矿 (Ag2S) 角银矿 (AgCl)
放 射 性 元 素
通性 ds 区
但Mn特殊， φӨ(Mn2+/Mn)< φӨ(Cr2+/Cr)
φӨ(Ni2+/Ni) =－0.26V φӨ(Pd2+/Pd) = +0.92V
第十八章过渡元素(I)
第十八章 过渡元素（I ）Chapter 18 The Transition Elements （I ）引 言（Introduction ）一、Definition ：具有部分充填d 或f 壳层电子的元素。
它包括第四、五、六周期从ⅢB到Ⅷ族的元素，共有8个直列，这些元素都是金属元素，也称为过渡金属。
人们也常将铜分族看作过渡元素，这是由于Cu 2+具有3d 9，Au 3+具有5d 8，且性质也与过渡元素十分相似的缘故。
二、Elements’ Symbol :Ac Pt Ir Os Re W Ta Hf La PdRh Ru Tc Mo Nb Zr Y Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc三、Valence Orbital (n - 1)d 、n s 、n p 共九个轨道 四、Oxidation State ：1．过渡元素都有可变氧化态，2．+2氧化态几乎为所有过渡元素的特征氧化态，3．绝大部分过渡元素的最高氧化态等于其族数：Sc 2O 3、CrO 3、Mn 2O 7，4．随着原子序数的增加其高价氧化态越来越稳定：如未发现FeO 4，而发现OsO 4。
其 ∆f 4OsO m,G = -302kJ·mol -1五、Coordination Capacity ：过渡元素有很强的配位能力，因为有空的价轨道，与配位原子形成σ配键；又有富的d 电子，可与配体的π*反键轨道或n d 空轨道形成反馈π键。
§18-1 钛分族 The Titanium Subgroup包括： Titanium (Ti) Zirconium (Zr) Hafnium (Ha) Rutherfordium (Rf) Valence electron configuration ：(n - 1)d 2n s 2一、General Properties1．Radius ：从Ti 到Zr 是增大的，而Zr 和Hf 是相似的，这是由于镧系收缩造成的，使Zr 、Hf 分离困难，只能采取离子交换（ion exchange ）法或溶剂萃取（solventextraction ）法来分离它们。
第19章 过渡元素(一)
第19章过渡元素（一）19-5 铬的某化合物A是橙红色溶于水的固体．将A用浓HCl处理产生黄绿色刺激性气体B和生成暗绿色溶液C. 在C中加入KOH溶液，先生成灰蓝色沉淀D，继续加入过量的KOH溶液则沉淀消失，变成暗绿色溶液E。
在E中加入H2O2加热则生成黄色溶液F，F用稀硫酸酸化，又变为原来的化合物A的溶液。
问：A, B, C, D, E, F各是什么？并写出相应的反应方程式。
解：Cr2O72- + 6Cl- +14H+ == 2Cr3+ + 3Cl2↑+ 7H2OA(橙红) C(暗绿) B(黄绿)Cr3++3OH- === Cr(OH)3 D(灰兰)Cr(OH)3 + OH- == [Cr(OH)4]- E(绿)2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- == 8H2O + 2CrO42- F(黄)2CrO42- + 2H+ == Cr2O72- + H2O========================================================== 19-6 在硫酸铬溶液中，逐渐加入氢氧化钠溶液，开始生成灰蓝色沉淀，继续加碱，沉淀又溶解，再向所得溶液中滴加溴水，直到溶液的绿色转变为黄色。
写出各步的化学反应式。
解：Cr2(SO4)3 + 6NaOH == 2Cr(OH)3↓+ 3Na2SO4Cr(OH)3 + NaOH == Na[Cr(OH)4]2Na[Cr(OH)4] + 3Br2 + 8NaOH == 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O19-10 已知[H] = 1.0 mol·L时，锰的元素电位图(ϕ/ V)：MnO-4───MnO-24───MnO2───Mn3+───Mn2+───Mn(1) 指出哪些物质在酸性溶液中会发生歧化反应；(2) 求ϕ(MnO4-/Mn2+)；2.26 V 0.95 V 1.51 V -1.18 V(3) 写出用电对Mn 2+/Mn 与标准氢电极组成原电池的电池符号及该电池的自发反应的方程式。
实验二十三第一过渡系元素(钛、钒、铬、锰)
THANKS
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钒（V）
物理性质
钒是一种银灰色的过渡金属，具有体心立方 晶体结构。
化学性质
钒的化学性质较为活泼，可以与氧、卤素等非金属 元素反应。此外，钒还可以形成多种氧化物和盐类 。
用途
钒主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以 提高钢的强度、韧性和耐磨性。同时，钒在 化学、陶瓷等领域也有应用。
铬（Cr）
物理性质
酸碱反应
这些元素都能与酸反应生成相应的盐和氢气，同时也能与碱反应生成 相应的氢氧化物和氢气。
用途及应用领域
钛
由于钛具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，它被广泛 应用于航空、航天、化工等领域。此外，钛及其合金在医 疗器械、珠宝首饰等方面也有应用。
铬
铬是重要的合金元素之一，可以提高钢的硬度、耐磨性和 耐腐蚀性。同时，铬也是电镀、颜料和催化剂等领域的重 要原料。
锰是一种银白色的过渡金属，具有脆性，易氧化。
化学性质
锰属于较活泼的金属，可以与氧、卤素等反应。锰的氧化物具有多 种颜色，可用于制造颜料和玻璃等。
用途
锰主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以提高钢的强度、硬度和 耐磨性。同时，锰还用于制造电池、陶瓷和农药等领域。
Part
03
实验方法与步骤
实验材料准备
实验二十三第一过渡系 元素钛、钒、铬、锰
• 引言 • 第一过渡系元素概述 • 实验方法与步骤 • 实验结果与分析 • 第一过渡系元素性质探讨 • 实验总结与反思
目录
Part
01
引言
目的和背景
探究第一过渡系元素钛、 钒、铬、锰的物理和化学 性质。
了解这些元素在自然界中 的存在形式、提取方法和 应用领域。
第13章过渡元素(一)
以上反应体现出CrO42-与Cr2O72-间的平衡移动及铬酸盐 与重铬酸盐溶解度的差异。
16
4.Cr(Ⅵ)的鉴定
向Cr2O72-酸性溶液中加入H2O2,有蓝色CrO5生成： Cr2O7
2-
+ 4H2O2 +
2H+══
乙醚
2CrO5 + 5H2O
CrO5称为过氧化铬，不稳定，易分解为Cr3+和O2，在乙醚或 戊醇中较为稳定.
过过渡元素的原子及离子有空的 ns 、np 及部分空 (n －1)d 轨道， 它们能级相近，可接受配体的孤对电子，形成配合物。
五 . 水合离子的颜色
未成对d 电子
0
水合离子的颜色
未成对 d电子
3
水合离子的颜色
Cr3+ （ 蓝 紫 色 ） 、 Co2+(粉红色) Fe2+(浅绿色) M2+（极浅粉红色）
21
2Mn2+
+ 5S2O8
2-
+ 8H2O ══ 2MnO4- + 10SO42- +16H+
AgNO3
2Mn2++5NaBiO3+14H+ 2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O ═ Mn2+与NaBiO3的反应为鉴定Mn2+的反应 碱性介质： Mn2+ + 2OH- ═ Mn(OH)2↓ (白色) 2Mn(OH)2 + O2 ═ 2MnO(OH)2↓（MnO2的水合物） （棕黑）
H+ OH-
Cr2O72- + H2O
PH=11时，Cr(Ⅵ)几乎100%以CrO42-形式存在 PH=1.2时，Cr(VI)几乎100%以Cr2O72-形式存在
第二十章 过渡元素
f区元素
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
20.2.2 氧化态
同周期元素族氧化态稳定性变化趋势
● 红色为常见的氧化 态
● 同同期自左至右形成族 氧化态的能力下降
● 由图清楚说明了由 Sc 至 Cu 族氧化态的热力 学稳定性趋势
● 有人声称已制备出FeO4
同周期元素低氧化态稳定性变化趋势
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
第二十章 过渡元素(Ⅰ)
本章内容：
20.1 引言 20.2 第一过渡系元素的基本性质 20.3 钪 20.4 钛 20.5 钒 20.6 铬 20.7 锰
本章重点: 钛、钒、铬的重要化合物的主要性质
d 区元素的电子分别填充在 3d 亚层、4d 亚层和 5d 亚层上 .
1996年2月德国科学家宣布发现112号元素， 使第四过渡系的空格 终于被填满.
420 593 752 659 661 650 558 373 285 112
431 789 782 851 778 790 669 565 368 61
金属元素的原子化焓是金属内部原子结合力强弱的一种标志，较高的 原子化焓可能是由于较多的价电子（特别是较多的未成对电子）参与形成
金属键.这种结合力似乎也应该反映在过渡元素的上述物理性质上。
Question 3 随周期性的增加，为什么主族元素低氧化
态趋于稳定，而过渡元素高● 过渡元素因 “惰性电子对效应” ● 过渡元素是 I1 和 I2 往往是第 二、三 过渡系列比第 一 过渡系大
第一过渡系元素(一)
目录
绪论 实验 1 仪器的认领和洗涤 实验 2 灯的使用 玻璃管的简单加工 实验 3 称量练习——台秤和分析天平的使用 实验 4 CO2 相对分子质量的测定 实验 5 硫酸铜结晶水的测定 实验 6 溶液的配制 实验 7 酸碱滴定 实验 8 HAC 电离度和电离常数的测定 实验 9 水的净化——离子交换法 实验 10 PbI2 溶度积的测定 实验 11 由海盐制试剂级 NaCl 实验 12 化学反应速率和活化能——数据的表达和处理 实验 13 转化法制备 KNO3 ——溶解、蒸发、结晶和固液分离 实验 14 碱式碳酸铜的制备——设计实验 实验 15 氧化还原反应和氧化还原平衡 实验 16 硫酸亚铁铵的制备——设计实验 实验 17 P 区非金属元素（一）（卤素、氧、硫） 实验 18 P 区非金属元素（二）（氮族、硅、硼） 实验 19 常见非金属阴离子的分离与鉴定 实验 20 硫代硫酸钠的制备 实验 21 主族金属（碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋） 实验 22 ds 区金属（铜、银、锌、镉、汞） 实验 23 常见阳离子的分离与鉴定（一） 实验 24 第一过渡系元素（一）（钛、钒、铬、锰） 实验 25 第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍） 实验 26 磺基水杨酸合铁（III）配合物的组成及其稳定常数的测定 实验 27 一种钴（III）配合物的制备 实验 28 高锰酸钾的制备——固体碱熔氧化法 实验 29 醋酸铬（II）水合物的制备——易被氧化的化合物的制备
实验 30 1. 从烂版液回收硫酸铜——设计实验（本科） 2. CuCl 的制备设计实验 {1，2 选作一个}
过渡元素一
第二十一章过渡元素（一）21-1 钛及其化合物钛是过渡金属元素，在地壳中的丰度是0.63 ％，居元素分布序列中的第十位。
钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO 3、金红石TiO 2和组成复杂的钒钛铁矿，我国四川攀枝花地区有极丰富的钒钛铁矿。
1. 钛的性质纯净的钛具有银白色的金属光泽，有良好的可塑性，是一种新兴的结构材料。
它的密度为4.54g ／cm 3，比钢轻。
机械强度却与钢相似。
钛兼有钢和铝的优点，且耐热性能好，熔点高达1933K ，是制造飞机、火箭和宇宙飞船等最好的材料。
钛被誉为宇宙金属。
在酸性溶液中，φ Aθ（Ti 2+ /Ti ）= －1.63V φA θ（TiO 2 /Ti ）= －0.88V从标准电极电势看, 钛是还原性很强的金属, 但因在钛的表面容易生成致密的、钝性的氧化物薄膜，使得钛具有优良的抗腐蚀性，特别是对海水的抗腐蚀力很强。
用钛制造的轮船不用涂漆，在海水中也不会生锈。
钛能溶于热的盐酸和热硝酸中。
钛的最好的溶剂是氢氟酸或含有氟离子的酸，因为 F - 与钛生成配合物促进钛的溶解。
Ti + 6HF = [TiF 6 ] 2 - + 2H + + 2H 2 ↑2. 钛的制备由于钛在高温下化合能力极强，可与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也不能使用，因此钛的最大的缺点是难于提炼。
现在制备金属钛常用的方法是在1070K ，于氩气氛中用熔融的金属镁还原四氯化钛蒸气。
1070KTiCl 4 + 2Mg == Ti + 2MgCl 2除用镁作还原剂外，还可以用金属钠为还原剂从TiCl4制取金属钛。
TiCl 4 + 4Na == Ti + 4NaCl3 、二氧化钛天然的二氧化钛称为金红石，是一种桃红色的晶体，有时因含有微量的Fe 、Nb 、Sn 、V 、Cr 等杂质而呈黑色。
经过化学处理制造出来的纯净二氧化钛是雪白色的粉末，俗称钛白。
钛白是世界上最白的东西，其遮盖性大于锌白，持久性高于铅白，是一种宝贵的白色颜料。