过渡元素概述

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过渡元素化学

过渡元素化学

(1)氧化态 • 轻… 低氧化态比较稳定,一般稳定存在的是
+2价水合离子(也有+3价)高氧化态 [O] , • 重… 则多以高氧化态存在(与p 区相反) • 因为:第一过渡系的 IE3高,3d 电子难以失
去;当原子处于高价态时,3d 轨道更靠近 核内部,不利于和配体价轨道重叠成键。
5
(2)磁性
• 轻过渡元素可形成高自旋或低自旋配合物,
• Tc、Re的特征氧化态是Ⅶ。 • Tc、Re的主要氧化物有:
TcO2. ReO2. ReO3. Tc2O7. Re2O7等。 • Tc、Re的卤素配合物很普遍[MCl6]2]2-[Re(CN)6]2• Re可形成羰基配合物[Re2(CO)10] • 和原子簇合物, 如:TcCl82-, ReCl82-
时生成[OsO2Cl4]2, [Os2OCl10]4-, [OsCl6]235
• RuO4: 强氧化剂、180℃以上爆炸,生成 RuO2和O2, 与有机物反应剧烈.
• OsO4: 有用的氧化剂和着色剂. OsO4与碱反应生成锇酸盐[OsO4(OH)2]2-, 它可被乙醇还原为锇(Ⅵ)酸盐 [反式-OsO3(OH)2]2-。
• TeMo6O246-称为杂多酸盐。
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• 卤化物 MoF6及WF6均是白色挥发性固体, WBr6和WCl6是蓝色的固体,易水解,而钼 的六氯化物及六溴化物是否存在还不清楚。
• 氧卤化物如MoO2F2,MoO2Cl2,WO2Cl2, 都是共价型分子或氧桥联式分子,在水中 均水解。
• 配合物 +6价的的Mo,W能形成许多配合物。 如重要的氟配离子:MF6、MF82- 。
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① 钌 44 和锇 75 (铂系Ⅰ) • 钌的最高态氟化物是RuF6: • Ru最高氧化态氯化物是RuCl3, ?? • RuO4+|盐酸→ [ Ru2OCl10]4-,[RuCl6(H2O)]2• 锇:长期以来人们认为可形成八氟化物,但

元素化学 第六章过渡元素

元素化学 第六章过渡元素

V -1.2 (估算值) HNO3,HF 浓 H2SO4 Ni -0.25 稀 HCl H2SO4 等
Cr -0.86 稀 HCl H2SO4 Cu +0.34 HNO3,浓热 H2SO4
Mn -1.17 稀 HCl H2SO4 等 Zn -0.763 稀 HCl 7 H2SO4 等
M /M
2
(n-1)d 轨道与ns 轨道能级差较小。因此,d电子也能参与成键,能
形成大于族数的+2、+3氧化态化合物。它的多变价体现了过渡元素 的特性。
铜族元素化学活性远小于碱金属
这是由于标准电极电势比碱
金属大。且金属活性从Cu → Ag →Au 依次降低(与碱金属相反)。 ∵Z*显著↗,起主导作用;r也↗,但次要,以致离子势 ↗, ∴金 属性降低
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1
过 渡 元 素
1 过渡元素概述
(1)过渡元素包括d区和ds区元素 周期系第ⅢB~ⅦB, Ⅷ, ⅠB~ⅡB元素;
Cr
轻过渡系
重过渡系
(2)价电子构型:(n-1)d1-9ns1-2, (n-1)d10ns1-2。 (3)镧系和锕系称为内过渡元素(电子主要是填充在更内 层的f轨道上,或f 区元素。
金只能溶于王水中 Au+4HCl+HNO3→H[AuCl4]+NO+2H2O Cu,Ag,Au不能置换稀酸中的H+(还原性差)
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过 渡 元 素 —— 铜 银 金
2 铜的重要化合物 2. 1 氧化物 • 氧化铜(CuO):黑色 • 氧化亚铜(Cu2O):暗红色 制备:加热氢氧化铜、碱式碳酸铜、硝酸盐都能 得到氧化铜。
5 d区元素的磁性 过渡元素的原子或离子大多存在未成对电子,具 有顺磁性。 成单电子数越多,磁性越强。

过渡元素

过渡元素

过渡元素(一)(一) 过渡元素通性过渡元素一般是指原子的电子层结构中d轨道或f轨道仅部分填充的元素。

d区元素价电子构型为(n-1)d1~8ns1~2 (Pd 4d10和Pt 5d96s1例外), 最外两层电子均未填满。

由此构成了d区元素如下通性:(1)单质的相似性(2) 原子半径变化趋势(3) 有可变氧化态例1对同一族元素来说,随周期数增加,为什么主族元素低氧化态趋于稳定而过渡元素高氧化态趋于稳定?例如,处于同一纵列的Ni和Pt,前四个电离能为I1+I2/kJ·mol-1I1+I2/kJ·mol-1Ni 2.49 8.69Pt 2.66 6.70(3) 过渡元素的氧化物及氢氧化物的性质(4) 容易形成配合物(5)配离子大多有颜色d-d跃迁MnO4-、CrO42-、VO43-等:荷移跃迁(6) 具有磁性和催化性能例2Ziegler-Natta 催化剂(6)间充化合物如r.t.下用Pd吸收H2所得氢化钯中,氢的最大含量可达PdH0.8,其他如LaH-,CeH2.69等(为原子数比值)。

这种化2.76合物仍保持金属结构特征,其间除金属键外,还存在金属和B、C、N、H等的共价键。

(二) 几种晶格类型1.钙钛矿具有边长为3.84 Å的立方晶胞,Ca、Ti和O 原子分别处在它的顶角、体心和面心的位置上。

i)给出钙钛矿的化学计量式。

ii)计算晶体密度。

iii)描述三种离子的配位情况。

(ⅰ) CaTiO3(ⅱ) ρ= 3.99 g·cm―3(ⅲ) Ca2+12个O2―围绕12面体Ti(IV) 6个O2―围绕八面体O2―2个Ti4+和4个Ca2+围绕八面体2.Fe3O4的结构:反式尖晶石结构尖晶石的通式M II M2III O4常式尖晶石中,M II占据四面体位置,M III占据八面体位置反式尖晶石中,一半M III占据四面体位置,另一半M III和M II占据八面体位置,所以Fe3O4的结构可表示为[Fe III]t[Fe II Fe III]o O4其电导是Fe2O3的106倍例尖晶石是一种金属氧化物M3O4,它的氧离子接近于按密堆积排列。

过渡元素

过渡元素

简介
综合介绍
信息介绍
性质特征
信息介绍
周期表中从IIIB族到VIII族的元素。共有三个系列的元素(钪到镍、钇到钯和镧到铂),电子逐个填入他 们的3d、4d和5d轨道。有时人们把过渡元素的范围扩大到包括镧系元素和锕系元素。因此有时也把铜族元素包括 在过渡元素范围之内。锌族元素(IIB)形成稳定配位化合物的能力上与过渡元素很相似,因此也有人建议把锌 族元素归入过渡元素范围。各系列过渡元素的与阿兹半径自左而右缓慢递减,各族元素的半径自上而下略有增加, 但不像主族元素增加的那样显著。
制作模式
过渡金属大多有其独特的生产方法:电解法、金属热还原法、氢还原法和碘化物热分解法。 存在: 大多数过渡金属都是以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中,只有金、银等几种单质可以稳定存在。
催化剂
过渡金属催化剂或是生命起源的关键
要解释生命如何在地球上出现这个悬而未决的大问题,就像是回答先有鸡还是先有蛋的悖论:诸如氨基酸和 核苷酸这样的基本生化物质,是如何在生物催化剂(蛋白质或核酶)出现之前而完成其构造的?在最新一期《生 物学通报》上,科学家发表论文指出,或是第三种类型的催化剂启动了深海热泉中的新陈代谢以及生命。
原子结构
原子构型
原子半径
原子构型
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)d1-9ns1-2(Pd为4d5s)。
过渡元素原子的价电子层结构和氧化态 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。

无机化学 过渡元素-13.1过渡元素概述

无机化学 过渡元素-13.1过渡元素概述
过渡元素及化合物有催化特性
13-1-8 磁性
多数过渡元1素3-或1-8离磁子性具有顺磁性
多数过渡元素的原子或离子有 未成对电子,所以具有顺磁性
离子 VO2+ V3+ Cr3+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ d电子数 1 2 3 5 6 7 8 9 未成对 1 2 3 5 4 3 2 1
最小(低) Cs 22.8
Cs 0.2
13-1-3 金属活泼性
元素 13S-c1-3 T金i 属活V泼性Cr Mn
E (M2+/M)/V -2.03 -1.63 -1.13 -0.90 -1.18
可溶该金 属的酸
各种 酸
热HF HCl
浓H2SO4 HNO3、HF
稀HCl
H2SO4
稀H2SO4 HCl等
其活泼性减弱
3. 同族元素(除Sc分族外)自上往下 金属活泼性降低
Ⅷ E (M2+/M)/VⅡB E (M2+/M)/V 第一过渡系 Ni -0.257 Zn -0.7626 第二过渡系 Pd +0.92 Cd -0.403 第三过渡系 Pt +1.2 Hg +0.8535
3. 同族元素(除IIIB族外)自上往下 金属活泼性降低
元 素 Sc Ti V C的rM离n子Fe无C色o Ni CuZn
M2+中d电子数 0 1 2 3 4 5 6 7
[M(H2O)6]3+ 无 紫 绿 蓝 红 浅 绿 粉
颜色
紫 紫红
13-1-7 配位能力和催化性
过渡元素易形成配合物
过渡元催素化剂的原子或离子反具应有部分 空的 (n-1)d, 空的ns、np轨道, 可 接受配Fe体-M的o 孤电子对合成氨 过渡元Pt素-R的h 离子一氨般氧具化有为较NO高的 电荷、V较2O小5 的半径SO,2氧极化化为力SO强3 , 对P配d体, R有an较ey 强Ni的吸引催力化加氢

过渡元素

过渡元素
OH- MnO4- +C2O42- H2 O H+
油状 绿色
MnO2+O2+O3
MnO42- +CO2 MnO2 + CO2 Mn2++CO2
由软锰矿制备KMnO4
软锰矿 粉碎
氧化剂
OH- △
K2MnO4 墨绿色
常用的氧化剂有O2、KNO3和KClO3。反应介质为KOH或K2CO3。
2MnO2+4KOH+O2 == 2K2MnO4+2H2O 3MnO2+6KOH+KClO3 == 3K2MnO4+KCl+3H2O MnO2+K2CO3+KNO3 == K2MnO4+KNO2+CO2↑
过渡元素的通性
具有部分填充d或f壳层电子的元素。 狭义:(n-1)d1~8ns1~2 ⅢB~Ⅷ 8列 10列
广义:(n-1)d1~10ns1~2 ⅢB~ⅡB
过渡元素全部为金属,其化合物颜色多、 变 价多、形成配合物多。
• (n-1)d1~10ns1~2 (Pd:4d105s0) • d电子数较多. • d电子可部分或全部成键. • d轨道未充满可接受孤电子
1.33V -0.41V -0.91V 2-————Cr3+————Cr2+————Cr
Ea
θ:
Cr2O7
酸性介质氧化性强,碱性介质还原性强
Cr2O7
酸 性 Cr3+ 介 质 MnO 4-+H+
Ag+
2- +ຫໍສະໝຸດ SO42-S2O82-
H2O2 碱 性 CrO2- 介 质 Br2
CrO42-+H2O

元素周期表中的过渡元素

元素周期表中的过渡元素

元素周期表中的过渡元素元素周期表是描述化学元素的分类和属性的重要工具。

其中,过渡元素是周期表中的一类特殊元素,具有许多独特的化学和物理性质。

本文将介绍过渡元素的定义、特点、应用以及对人类社会的重要意义。

一、过渡元素的定义和特点过渡元素是周期表中d区的元素,它们的原子结构中有不满的d电子壳层。

根据IUPAC的定义,从原子序数21(钪,Sc)到原子序数30(锌,Zn)以及从原子序数39(钇,Y)到原子序数48(银,Ag)的元素属于过渡元素。

过渡元素具有以下几个特点:1. 多种氧化态:过渡元素的d电子壳层不是完全填满的,因此它们可以容易地失去或获得电子,形成多种氧化态。

这使得过渡元素在化学反应中具有多样性和灵活性。

2. 良好的催化性能:由于其电子结构的特殊性质,过渡元素常常表现出良好的催化活性。

它们可作为催化剂参与许多重要的化学反应,促进反应速率和选择性。

3. 彩色化合物:过渡元素离子在溶液中或固体中具有吸收和发射特定波长光谱的能力,因此它们通常形成彩色的化合物。

这也是过渡元素被应用于颜料、染料和激光材料等领域的原因之一。

4. 高熔点和密度:大多数过渡元素具有较高的熔点和相对密度。

这与它们的原子结构和离子半径有关,使得过渡元素在高温和高压条件下具有许多特殊的物理性质。

5. 磁性: 过渡金属元素中的许多具有未配对的d电子,这使得它们具有磁性。

这些元素在物理和材料科学中的磁学研究中非常重要。

二、过渡元素的应用过渡元素在许多领域都有广泛的应用,下面是一些重要的应用领域:1. 工业催化剂:过渡金属催化剂在化学工业中广泛应用,用于促进氢气合成、石油加工、氨的合成和环保领域。

2. 电子材料:许多过渡金属元素具有优异的电导率、热导率和磁性。

它们被广泛应用于电子、计算机、通信和数据存储等领域。

3. 生物学:过渡金属离子在生物学过程中发挥关键作用。

例如,铁在血红蛋白和细胞色素中起到氧气运输的重要作用。

4. 颜料和染料:由于过渡元素形成彩色的化合物,它们被广泛用于颜料、染料和陶瓷等领域,为我们的生活增添了色彩。

无机化学——过渡元素

无机化学——过渡元素
Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O 此反应在分析化学中用来测定铁。
3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CH3COOH+
2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O 应用于检验酒后开车。检验过氧化氢的存在,生成Cr(O2)2O。 实验室中常用的铬酸洗液是用热的饱和重铬酸钾溶液与浓硫
V2O5:为两性偏酸性的氧化物,是一种重要的催化剂。 2NH4VO3=V2O5+2NH3+H2O V2O5+Ca=V+CaO V2O5+NaOH=Na3VO4+3H2O V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2+H2O VO2++Fe2++H+=VO2++Fe3++H2O 2VO2++C2O42-+4H+=2VO2++2CO2+2H2O
三、Zr和Hf的分离 钾和铵的氟锆酸盐和氟铪酸盐在溶解度上有明显的差别,可利 用此性质来分离Zr和Hf。
金属钛

钛合金
钛合金
镍钛合金
镍钛合金
蓝宝石含钛刚玉
蓝 宝 石 含 钛 刚 玉
四、金属钛的制备
工业上常用FeTiO3为原料来制金属钛 1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质,先用浓硫酸处理
FeTiO3+3H2SO4=FeSO4+Ti(SO4)2(TiOSO4)+3H2O FeO+H2SO4=FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 2、加入单质铁把Fe3+离子还原为Fe2+离子,冷却至273K以下 使FeSO4·7H2O结晶析出。加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4 TiOSO4 (TiOSO4)+ H2O =H2TiO3↓+H2SO4 3、分离煅烧 H2TiO3=TiO2+H2O 4、碳氯法 TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO 5、在1070K用熔融的镁在氩气氛中还原TiCl4可得海棉钛,再 经熔融制得钛锭。TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
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第一节过渡元素概述无机化学多媒体电子教案第十一章 过渡元素d 区元素在周期表中的位置11 11 过渡元素过渡元素Ds Rg Cp主要内容过渡元素概述1.1.过渡元素概述锰的重要化合物2.2.锰的重要化合物铁系元素3.3.铁系元素基本要求1.过渡元素通性Mn((Ⅵ)、MnMn((Ⅶ) 2.Mn(Ⅱ)、MnMn((Ⅳ)、Mn重要化合物的主要性质3.Fe、Co、Ni重要化合物的主要性质2010-12-1目 录录目录11-1 过渡元素的通性11-4 锰11-5 铁系元素第一节过渡元素概述无机化学多媒体电子教案第十一章 过渡元素第一节过渡元素概述过渡元素通性目录11-111-1-1-1-1 过渡元素的原子结构-2 单质的物理性质1111-1-1-1-2-3 单质的化学性质1111-1-1-1-3-4 化合物颜色1111-1-1-1-4-5 配位催化性1111-1-1-1-5-6 磁性1111-1-1-1-6CpRg Hs Mt DsBh Sg Db Rf Lr 7(第四过渡系)Hg Au Os Os Ir Ir Ir PtPt 重铂组Re W Ta Hf Lu 6 (第三过渡系)Cd Ag Ru Ru Rh Rh PdPd 轻铂组TcMo Nb Zr Y 5(第二过渡系)ZnCu Fe Co Ni铁系Mn Cr V Ti Sc 4(第一过渡系)ⅡB 锌分族ⅠB 铜分族ⅧⅦB 锰分族ⅥB 铬分族ⅤB 钒分族ⅣB 钛分族ⅢB 钪分族 族 周 期11-1-1过渡元素的原子结构11-1-1 过渡元素的原子结构13-1-1 过渡元素原子特征价层电子构型为(n-1)d1 1 1010n s1 2~ ~(n -1)d 1 1 1010n s1 2 4f 145d 106s 2Hg 4d 105s 2Cd 3d 104s 2Zn ⅡB 4f 145d 106s 1Au 4d 105s 1Ag 3d 104s 1Cu ⅠB Pt Ir Os Re W Ta Hf Lu 六4f 145d 96s 14d 10Pd 3d 84s 2Ni 4f 145d 76s 24d 85s 1Rh 3d 74s 2Co 4f 145d 66s 24d 75s 1Ru 3d 64s 2Fe Ⅷ4f 145d 26s 24d 25s 2Zr 3d 24s 2Ti ⅣB 4f 145d 46s 24d 55s 1Mo 3d 54s 1Cr ⅥB 4f 145d 56s 24d 55s 2Tc 3d 54s 2Mn ⅦB 4f 145d 36s 24d 45s 1Nb 3d 34s 2V ⅤB 4f 145d 16s 24d 15s 2Y 3d 14s 2Sc ⅢB 五四核核核电电电荷荷荷增增增加加加,电电电子子子填填填充充充在在在次次次外外外层层层轨轨轨道道道上上上,最最最外外外层层层只只只有有有 个个个电电电子子子1~2~ ~13-1-1 过渡元素原子特征11-1-1 11-1-1 过渡元素原子特征过渡元素原子特征价层电子构型为(n -1)d 1 1 1010n s 1 2~ ~电离能与氧化态13-1-1 过渡元素原子特征第一过渡系元素的电离能 (kJ (kJ··mol -1) 元素第一电离能第二电离能第三电离能K418.93051.44411Ca 589.81145.44912.0Sc 63112352389Ti 65813102652.5V 65014142828.0Cr 652.814962987Mn 717.41509.13259Fe 759.415612957.4Co 75816463232Ni 736.71753.03393Cu7461958355413-1-1 过渡元素原子特征电离能与氧化态1. 过渡金属的电离能随离子电荷的增加逐渐增大,(n -1)d -1)d电子与电子与n s 电子能量接近,都能起价电子的作用,所以过渡金属表现出多种氧化态2. Fe 3+离子的价电子构型为半充满的离子的价电子构型为半充满的 3d 5 稳定结构,所以稳定结构,所以Fe Fe Fe具有比较小的第三具有比较小的第三电离能,电离能, Fe Fe可直接氯化生成可直接氯化生成可直接氯化生成 FeCl 3,而,而Fe Fe 后的后的后的Co Co Co、、Ni Ni 由于第三电离能较大,由于第三电离能较大,直接氯化不能生成三氯化物;13-1-1 过渡元素原子特征电离能与氧化态的第二电离能在第一过渡系元3. Cu Cu的第二电离能在第一过渡系元全充满))离素里最大,所以素里最大,所以 Cu+ (d10 全充满子比其他过渡金属的一价离子都稳定。

Cu2+ 和Ni2+ 难于被氧化成三价,因为它们的第三电离能最高;13-1-4 氧化数氧化数具有多种氧化数3d 103d 93d 83d 73d 63d 53d 53d 33d 23d 13d n +2+1+2+2+3+2+3+2+3+2+3+4+6+7+2+3+6+3+4+5+3+4+2+3主要氧化数Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc 元素ⅡBⅠB ⅧⅦBⅥB ⅤB ⅣB ⅢB 族稳定氧化数不稳定氧化数1.从左到左到右右, 元素最高氧化数升高, ⅦB 后又后又降低降低具有多种氧化数HgAu Pt Ir Os Re W Ta Hf Lu 三过渡系+1+2+1+3+2+4+3+4+8+7+6+5+4+3主要氧化数Cd Ag Pd Rh Ru Tc Mo Nb Zr Y 二过渡系+2+1+2+3+4+7+6+5+4+3主要氧化数+2+1+2+2+2+2+3+2+4+6+7+3+6+4+5+3+4+3主要氧化数ZnCu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc 一过渡系ⅡB ⅠB ⅧⅦB ⅥB ⅤB ⅣB ⅢB 族2. 从上往下, 高氧化数化合物稳定性增加3. 有的过渡元素可形成氧化数 为0、-1、-2、-3的化合物如-3[Mn(CO)4]3--2[Cr(CO)5]2--1[Co(CO)4]-0[Ni(CO)4]形成体氧化数配合物13-1-1 过渡元素原子特征11-1-2 11-1-2 单质的物理性质单质的物理性质原子半径原子半径依次减小,但变化缓慢。

原子半径依次减小,但变化缓慢。

原子半原子半径是影响单质物理性质的主要因素之一。

原子半径变化不大原因:过渡元素过渡元素dd 轨道未填充满,内层电子对外层电子的屏蔽作用小,所以原子半径依次减小;到减小;到Cu Cu Cu 族族 d 轨道填满,全充满的轨道填满,全充满的dd 10轨道屏蔽能力增大,所以轨道屏蔽能力增大,所以Cu Cu Cu族的原子半径族的原子半径略有增大原子半径对物理性质的影响:过渡金属都有较小的原子半径,较大的相对原子质量,原子质量,s s 电子和电子和dd 电子都参加成键,金属键强,导致密度大、硬度大,熔沸点高;过渡元素过渡元素单质都是金属,多数是稀有的单质都是金属,多数是稀有的高比重、高熔点的金属,因此这个区域中的元素又常被称为高熔稀有金属21.45Pt 最大22.61Os 22.65Ir4.5Ti 3.0Sc >50.535密度g ·cm -3金属最小其它Li 22.83410Cs W 熔点/℃56600.29Cs 最小(低)W Cr最大(高)沸点/℃硬度(金刚石=10)过渡元素的原子半径100150200250ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅧⅧⅧⅠB ⅡB 族原子半径/p m 第一过渡系第二过渡系第三过渡系KRbCsCa Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 同族元素从上往下原子半径增大,但五、六周期(除ⅢB)外由于镧系收缩使其同族元素原子半径十分接近,导致其元素性质相似。

13-1-3 金属活泼性11-1-3 11-1-3 单质的化学性质单质的化学性质Zn Cu Ni Co Fe 元素稀HCl H 2SO 4等浓H 2SO 4稀H 2SO 4HCl等稀HCl 等(缓慢)稀HCl H 2SO 4等可溶该可溶该金金属的酸-0.76260.34-0.257-0.277-0.44E (M 2+/M)/V 稀H 2SO 4HCl等稀HCl H 2SO 4浓H 2SO 4HNO 3、HF 热HF HCl 各种酸可溶该可溶该金金属的酸-1.18-0.90-1.13-1.63—E (M 2+/M)/V MnCr V Ti Sc 元素1. 第一过渡系金属除Cu 外, E (M 2+/M)均为负值 其活泼性减弱2. 同一周期元素从左到右总趋势 E (M 2+/M)增大,3. 第二、第三过渡系金属的氧化态的E (M 2+/M)M)一般为正值,不易被氧一般为正值,不易被氧化。

+1.2+0.92-0.257E (M 2+/M)/V Ⅷ+0.8535-0.403-0.7626E (M 2+/M)/V Pt Hg 第三过渡系Pd Cd第二过渡系Ni Zn第一过渡系ⅡB3. 第二、第三过渡系金属的氧化态的E (M 2+/M)M)一般为正值,不易被氧一般为正值,不易被氧化。

如第一过渡系金属除Cu 外,都能从非氧化性酸中置换出氢,第二、三过渡系金属Zr 、Hf 等只能溶于王水和氢氟酸中,而Ru Ru 、Rh Rh、Os 、Ir 等不溶于王水中。

4. 同族元素(除Sc分族外)自上往下金属活泼性降低受镧系收缩过渡金属各族((ⅢB族除外) ) 受镧系收缩过渡金属各族的影响,在族中自上而下,原子半径增加不大,核电荷增加较多,对外层电子的吸引力增强,所以在同一族中自上而下,金属活泼性递减,与ⅠA、ⅡA主族金属活泼性的变化正相反4. 同族元素(除Sc 分族外)自上往下 金属活泼性降低虽然第二第三过渡系金属活泼性较差,在强氧化剂作用下,也可以呈现出稳定的高氧化态+8+7+6+5+4OsRe W Ta Hf13-1-6 化合物颜色ZnCu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc 元 素粉红绿浅紫红蓝紫绿紫无[M(H 2O)6]3+颜色76543210M 2+中d 电子数无浅蓝绿粉红浅绿浅红天蓝紫褐-[M(H 2O)6]2+颜色1098765432-M 2+中d 电子数Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc 元 素过渡元素形成的配离子大多有颜色d 0、d 10构型的离子无色蓝绿配离子颜色9251176d-d 跃迁时吸收光波长(λ)/nm[Ni(NH 3)6]2+[Ni(H 2O)6]2+配 合 物过渡金属离子的颜色与离子具有不规则的9-179-17电子层结构电子层结构有关,有关,((n -1)d -1)d 轨道中轨道中成单的成单的d d d 电子在可见光激发下,在未充电子在可见光激发下,在未充满的满的d d d 轨道间发生轨道间发生d-d d-d跃迁,选择性吸收可见光,使配离子显示其互补色11-1-5 11-1-5 配位催化配位催化过渡元素易形成配合物过渡元素的原子或离子具有部分空的(n -1)d ,空的n s 、n p 轨道可接受配体的孤电子对过渡元素及化合物有催化特性过渡元素的离子一般具有较高的电荷、较小的半径,极化力强,对配体有较强的吸引力SO 2氧化为SO 3V 2O 5氨氧化为NO Pt/Pt/Rh Rh 合成氨Fe/Mo 反应催化剂11-1-6 11-1-6 磁性磁性过渡元素的离子有较高的电荷,较小的半径,拥有半径,拥有((n -1)d -1)d、、n s 、n p 共9个价电子轨道,这些轨道能量相近;因此易形成稳定的配位化合物,这是过渡元素生成化合物的一个最大特点13-1-8 磁性多数过渡元素或离子具有顺磁性多数过渡元素的原子或离子有未成对电子,所以具有顺磁性1.732.833.874.905.923.832.831.73磁矩(µ)/B.M.12345321未成对电子数98765321d 电子数Cu 2+Ni 2+Co 2+Fe 2+Mn 2+Cr 3+V 3+VO 2+离子未成对d 电子越多,电子越多,μμ越大顺磁性物质物质中正反自旋电子数不相等,物质能微弱地被磁场所吸引,能将外加磁场的磁力线吸入并使磁力线穿过,这样的物质叫顺磁性物质。

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