化学竞赛 过渡金属及其化合物.ppt

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1、过渡金属及其化合物常见过渡金属元素TiVCrMnFeCoNiCuZnMoRuRhPdAgCdOsIrPtAuHgScTiVCrMnFeCoNiCuZn3d14s23d24s23d24s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s2TiVCrMn　FeCoNiCuZnTi2+V2+Cr2+Mn2+Fe2+Co2+Ni2+Cu2OZn2+Ti3+V3+Cr3+Mn3+Fe3+Co3+Ni3+Cu2+TiO2+VO2+MnO2CoO2VO2+MnO42-FeO42-CrO42-MnO4

2、-常见过渡金属元素的存在形态常见过渡金属及其化合物的重要性质1　氧化还原性TiVCrMnFeCoNiCuZnM－2e-=M2+-1.63-1.13-0.90-1.18-0.44-0.28-0.26+0.34-0.77高价金属化合物是强氧化剂过渡金属大多数具有还原性Mn3+Fe3+Co3+Ni3+Cu2+TiO2+VO2+MnO2CoO2VO2+MnO42-FeO42-CrO42-MnO4-中间价态金属化合物能发生歧化反应2　配位性FeF63-Fe(SCN)3Fe(CN)63-Cu(NH3)42+AlF63-Ag(NH3)2

3、+今有化学式为Co(NH3)4BrCO3的配合物。1．画出全部异构体的立体结构。2．指出区分它们的实验方法。中央体金属原子、离子配位体是含有孤电子对的分子和离子，有离域电子的分子和或电子。配位原子具有孤电子对的原子。如：C、N、O、F、Cl、S等。配体单齿多齿NH3、Cl－、H2O、F－en、EDTA、OX、py、bipyA配合物的组成配合物单核：[Co(NH3)6]Cl3、Na[AlF6]多核：K2[Re2Cl8]、[Cr2O(NH3)10]Cl4B配合物的分类配合物简单[Co(NH3)5H2O]Cl3、Pt(NH3)2

4、Cl2螯合物[Cr(en)3]Cl3配合物离子[Cu(NH3)4]2+[Ag(CN)2]-分子Fe(CO)5、[Co(NH3)3Cl3]C配合物的价键理论理论要点：配体和中央体之间以配位键结合，形成稳定的配合物。在形成配位键时中央体提供经杂化的空轨道，配体提供孤对电子或离域电子。[Fe（H2O）6]2＋sp3d2杂化，八面体构型，外轨型配合物[Fe（CN）6]4－d2sp3杂化,　八面体构型，内轨型配合物内、外轨型配合物：中心原子d1~d3型,有空(n-1)d轨道，d2nsnp3杂　化形成内轨型中心原子d4~d7型，视配体

5、的强弱：强场配体,　如CN–CONO2–等,易形成内轨型；弱场配体，　如X–、H2O易形成外轨型中心原子d8~d10型,无空(n-1)d轨道，sp3d2杂化　形成外轨型外轨型配合物：sp3d2杂化，轨道能量高，配合物较不稳　　　　　　　定，高自旋。内轨型配合物：d2sp3杂化，轨道能量低，配合物稳定，　　　　　　　低自旋。外轨型配合物，中心原子的电子结构不发生改变，未成对电子数多，µ较大，一般为高自旋配合物内轨型配合物，中心原子的电子结构发生了重排，未成对电子数减少，µ较小，一般为低自旋配合物B.M.磁矩[Ag(NH3)2

6、]+[Zn(NH3)4]2+[Ni(CN)4]2-[AlF6]3-配位化合物的异构现象1.结构异构：原子间连接方式不同引起的异构现象（键合异构，电离异构，水合异构，配位异构，配位位置异构配位体异构）(1)键合异构[Co(NO2)(NH3)5]Cl2硝基[Co(ONO)(NH3)5]Cl2亚硝酸根(2)电离异构[Co(SO4)(NH3)5]Br[CoBr(NH3)5](SO4)D配合物的异构现象(3)水合异构[Cr(H2O)6]Cl3紫色[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O亮绿色[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O暗绿

7、色(4)配位异构[Co(en)3][Cr(ox)3][Cr(en)3][Co(ox)3]2.立体异构(1)空间几何异构(2)旋光异构E配合物的稳定性中央体相同的配合物：内轨型配合物＞外轨型配合物螯合物＞简单配合物配体相同的配合物稳定常数大的配合物＞稳定常数小的配合物配合取代反应较不稳定的配合物被取代生成较稳定的配合物3　水合离子和其他化合物的颜色Ti2+（褐色）　　Ti3+（紫色）TiO2+（无色）V2+（紫色）　　V3+（绿色）Cr2+（蓝色）Cr3+（绿色）CrO42-（黄色）Cr2O72-（橙色）Mn2+（肉色）　M

8、n3+（红色）Fe2+（浅绿）　Fe3+（浅紫）例（1999）锇的名称源自拉丁文，原义“气味”，这是由于锇的粉末会被空气氧化为有恶臭的OsO4（代号A，熔点40℃，沸点130℃）。A溶于强碱转化为深红色的[OsO4(OH)2]2–离子（代号B）,向含B的水溶液通入氨，生成C，溶液的颜色转为淡黄色。C十分