第十四章 d区元素.ppt

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1、第十四章d区第十五章ds区元素第十四章d区元素一d区元素的通性24个第ⅢB族～第ⅧB族元素(镧、锕系除外)电子构型：(n-1)d1~9ns1~2(钯除外，4d105s0)1.751.701.641.601.561.451.321.20电负性-0.25-0.28-0.44-1.18-0.91-1.18-1.63/v7.647.867.877.446.776.746.826.54第一电离势/kJ.mol-1大→小共价半径/pm3d84s23d74s23d64s23d54s23d54s13d34s23d24s23d14s2价电子层结构镍(Ni)钴(Co)铁(Fe)锰(Mn)铬(Cr)钒

2、(V)钛(Ti)钪(Sc)性质ψ元素第四周期d区元素基本性质1单质的相似性物理性质硬度大，密度大，熔、沸点高，有延展性，导热、导电性能良好。熔、沸点最高的金属钨；密度最大的金属铬；最重的金属是锇；最轻的金属是锂。a同一周期d区元素金属性从左到右缓慢减弱。钪系收缩：第四周期原子半径依次减小的现象。b同一副族d区元素(除第ⅢB外)从上至下金属性减弱。问题：金属性减弱的原因？(2)化学性质2氧化值的多变性(1)d区元素的氧化值大多连续地变化。如：Mn(+2,+3,+4,+5,+6,+7)(2)第ⅢB～ⅧB族元素最高氧化值和各元素所在族数相等，在第ⅧB族中氧化值能达到+8的元素只有Ru和

3、Os两种。(3)第一过渡元素最高氧化值化合物一般不稳定(钪、钛、钒除外)，第二、三过渡元素最高氧化值化合物则比较稳定。(4)d区元素能形成氧化值为0,-1,-2,-3的羰基化合物。(5)d区元素易形成非整比化合物，其化学组成可在一定范围内变动。非整比化合物多为氧化物、硫化物和氢化物。如：FeOFeO0.84～FeO0.953配合物的形成过渡元素易形成配合物的原因：(1)过渡元素的[(n-1)d、ns、np电子轨道能级相似，这种构型有利于接受配体的孤对电子对从而形成配位键。(2)过渡元素离子半径较小，最外层d电子对核屏蔽作用较小，因而具有较大的有效核电荷，对配体产生较强吸引力和较强

4、极化作用，所以它们有形成很强配合物的倾向。4配合离子的颜色配合离子的颜色与它们的d轨道未成对电子在晶体场作用下发生跃迁有关。二d区元素的化合物(一)铬(Cr)的化合物Cr3d54s1常见氧化态：+2,+3(最稳定),+61铬(Ⅲ)的化合物(1)氢氧化铬Cr(OH)3难溶于水，具有两性。Cr(OH)3+3H+Cr3++3H2O(蓝紫色)Cr(OH)3+OH-CrO2-+2H2OCr(OH)3+OH-[Cr(OH)4]-或(亮绿色)(2)铬(Ⅲ)盐CrCl3.6H2O：绿色或紫色Cr2(SO4)3.18H2O：紫色KCr(SO4)2.12H2O：蓝紫色铬(Ⅲ)盐的水溶液在不同条件下可

5、显不同颜色，一般是绿色、蓝紫色或紫色。(3)铬(Ⅲ)配合物Cr3+形成配合物的构型为d2sp3八面体型，这些配合物大多都有颜色，且具有顺磁性。Cr3+可与H2O、Cl-、NH3、CN-等配体形成单配体或混配体配合物。如：[Cr(CN)6]3-，[CrCl(H2O)5]2+。2铬(Ⅵ)的化合物(1)三氧化铬CrO3:俗名铬酐，它对热不稳定，强氧化剂。K2Cr2O7+H2SO4(浓)=K2SO4+2CrO3+H2O(橙红色)4CrO3=2Cr2O3+3O2△CrO3+H2O=H2CrO4(黄色)CrO3+2NaOH=Na2CrO4(黄色)+H2O(2)铬酸、重铬酸及其盐a铬酸(H2C

6、rO4)和重铬酸(H2Cr2O7)均为二元强酸，酸性后者比前者大些。b铬酸盐是黄色晶体，重铬酸盐是橙红色晶体。这些盐中，钠盐含结晶水，钾盐不含结晶水。Cr2O72-+H2O2HCrO4-2CrO42-+2H+c溶解度：铬酸盐<重铬酸盐向可溶性重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+→BaCrO4(黄色)、PbCrO4(黄色)、Ag2CrO4(砖红色)沉淀。如：4Ag++Cr2O72-+H2O2Ag2CrO4↓+2H+(3)铬(Ⅲ)化合物与铬(Ⅵ)化合物的转化2CrO2-+3H2O2+2OH-2CrO42-+4H2OCr(Ⅲ)Cr(Ⅵ)加入氧化剂OH-Cr(Ⅵ)Cr(Ⅲ)加入还

7、原剂H+1选择适当试剂，完成下列各变化过程：2选择适当试剂完成下列各变化过程：(二)锰(Mn)的化合物锰3d54s2常见氧化态：+2，+3，+4，+6，+71锰(Ⅱ)的化合物a5NaBiO3+2Mn2++14H+5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2OAg+5PbO2+2Mn2++5SO42-+4H+2MnO4-+5PbSO4+2H2O△2Mn2++5S2O82-+8H2O16H++10SO42-+2MnO4-△(紫色)bMn2++2OH-=Mn(OH)2(白色)2Mn(OH