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1、第十四章过渡元素ⅣB-ⅦBⅧ§14-1过渡元素的通性§14-2钛、钒§14-3铬、钼、钨§14-4锰§14-5.铁、钴、镍1§14-1.过渡元素的通性1-1.过渡元素的价电子层结构.1-2.过渡元素的原子半径和电离势.1-3.过渡元素的氧化态.1-4.单质的性质1-5.过渡元素氧化物的酸碱性.1-6.过渡元素水合离子的颜色.1-7.过渡元素的配位性质1-8.过渡金属及其化合物的磁性.21-1.过渡元素的价电子层结构.(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
2、受孤电子31-2过渡元素的原子半径和电离势.过渡元素原子半径比较小,电离势不如主族有规律:同一周期,从左→右r↓ⅦB,Ⅷ最小,然后↑未充满,d的屏蔽效应↓、z↑、r↓.到了ⅡB全充满d屏蔽↑、z↓、r↑同一族.五、六周期的r相似–––镧系收缩，离子半径变化相似较小,4过渡元素的电离势的变化规律与原子半径变化有关:同一周期从左→右I↑ⅦB,Ⅷ最大,然后又逐渐减小.见p1047表21––7.51–3.过渡元素的氧化态.由于d电子的部分或全部参加成键,所以过渡元素的氧化态一般从+Ⅱ~与族数相同的最高氧化态.见p1049表21–8
3、.同一周期.从左→右氧化态↑ⅦB最高,然后↓.同一族.自上而下,高氧化态比较稳定,而主族低氧化态比较稳定;61–4.单质的性质1.物性:①由于过渡元素的r较小,所以密度、硬度较大，熔沸点较高.②由于含有较多d电子,能级交错,所以具有金属光泽,导电导热性大多有磁性.③由于金属晶体是通过金属键结合的，所以过渡金属具有良好的延展,机械加工性;其中W的熔沸点最大(22-57g.cm3)72.化性.大多数较小甚至为反值.M具有较强还原性；还原性：第一过渡系列>第二<第三(同族↓)而主族同一族自上而下还原性↑,表现在；①与酸反应.第一
4、过渡系列与稀酸；②与活泼非金属反应.其中Sc,La的还原性较强,在空气中迅速被氧化,在水中反应放出H2，也能溶于酸。81-5.过渡元素氧化物的酸碱性同一周期从左→右酸性↑碱性↓.如:Sc2O3TiO2CrO3Mn2O7碱性两性酸性强酸性同一族自上而下酸性减弱;(氧化态相同)；同一种元素氧化态↑酸性↑.如:MnO2Mn2O3MnO3Mn2O7碱性弱碱两性酸性91-6.过渡元素水合离子的颜色由于含有d电子且轨道未充满;d电子可吸收可见光发生电子跃迁使立志显示出互补色.101-7.过渡元素的配位性质d轨道未充满,可接受配体提供的
5、孤电子对而表现出较强的配位能力.111-8.过渡金属及其化合物的磁性.大多数有磁性.(与其含有未成对d电子有关)根据未成对电子数n可判断配位情况确定高自旋或低自旋.12例题:某中心离子在八面体弱磁场n=4.9BM,n=4,而在八面体强场n=0BM，n=0.由此推导出中心离子的d电子数为6,即可能是Co3+或Fe2+∵弱场高自旋强场低自旋∴与事实相符.13§14-2.钛、钒2-1.钛.3d24s22-2.钒..3d34s2142-1.钛.3d24s21.单质：银白色金属.ρ=4.506g.cm-3(铁的一半)较高机械温度,表
6、面致密氧化膜,有良好的抗腐蚀性,制造飞机、坦克有关设备.2.重要化合物.TiO2,白色粉末,不溶于水、酸,可溶于HF,热的浓H2SO4TiO2+6HF=H2[TiF6]+2H2OTiO2+H2SO4(浓)=TiOSO4+H2OTiO2作颜料,催化剂,化妆品.152-2.钒.3d34s21.单质：银白色金属.较硬(>钢).常温下不溶于稀酸,可溶于HNO3、王水、热的浓H2SO4,在O2存在下熔融强碱,加热时与大多数非金属反形成合金.2.重要化合物.V2O5橙黄色~深红色晶体,有毒,微溶于水,为强氧化剂.V2O5+6H++2C
7、l–2VO2++Cl2+3H2OV2O5作催化剂(SO2氧化)及有机合成.D=16§14-3铬、钼、钨[(n-1)d5ns1]3-1.单质3-2.重要化合物173-1.单质①都是银白色金属,熔沸点很高,铬的硬度最大,表面易形成致密的氧化膜,具有一定耐腐蚀性,一旦膜被破坏则易溶于稀H2SO4中,不溶于HNO3和H3PO4.钼钨可溶于HNO3+HF中,高温下铬、钼、钨②与酸反应Cr(无氧化膜),可溶于稀HNO3、H2SO4,Mo、W可溶于HNO3+HF③与非金属反应.④易形成合金183-2.重要化合物1.CrO32.Cr2O3
8、3.重铬酸盐4.铬酸盐(CrO)5.钼酸盐.-2419CrO3Cr2O31.CrO3暗红色晶体,酸酐,强氧化剂洗液K2Cr2O7(s)+2H2SO4(浓)=2KHSO4+2CrO3+H2O(NH3)2Cr2O7Cr2O3+N2+4H2O2.Cr2O3绿色粉末.Cr2O3不溶于酸和碱,作催化剂=D203.
