过渡金属元素(I)课件.ppt

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1、第九章过渡金属元素（I）§9—1过渡金属元素的通性§9—2IVB族元素（TiZrHf）§9—3VB族元素（V、Nb、Ta）§9—4VIB族元素（Cr、Mo、W）§9—5VIIIB族（MnTcRe）1-1过渡金属元素在周期表中的位置及价电子层结构共计25种元素外过渡金属元素§9—1过渡金属元素的通性d区IIIB—VIIIB.过渡金属元素内过渡金属元素f区4f1—145d0—16s2共计30种元素（57—71）d区（n-1）1—9ns1—246Pd4d105s0.IIIB---VIIIBScTiVCrMnFe

2、CoNi第一过渡金属元素La系（57—71）LaCePrNdPmSmEu1-2过渡金属元素的重要特征第二、三过渡金属高氧化数化合物稳定.YZrNbMoTcRuRhPd第二过渡金属元素LaAcHfTaWReOsIrPt第三过渡金属元素1.它们都是金属元素，均具有较强的还原能力2.同一种金属元素具有多变的氧化数（644f75d16s2）TbDyHoErTmYbLuCr+6，+3，+2，0Mn+7，+6，+4，+3，+2，0.另外：第四周期第一渡金属元素高氧化数的化合物具有强氧化性，低氧化性稳定.4．过渡金属原

3、子元素或离子易形成配合物3.水合离子或含氧酸根离子具有较深的颜色前者是d—d轨道跃迁.（La系元素是f—f轨道）跃迁所致后者是电荷跃迁所致.何为电荷跃迁，它是如何形成的？[问题1]（极化效应)——这是过渡金属元素最重要的成键特征.由于La系收缩现象的产生.使IIIB族中的Sc、YRh与Ir，Pd与Pt.原子半径离子半径相近，性质相似.分离困难——这就是La系收缩的后果.IVB族的Zn与Hf，VB族的Nb与Ta，VIB族的Mo与W，VIIB族的Tc与Re，VIIIB族的Ru与Os，1-3.过渡金属元素的离子

4、半径和原子半径.与15种La系元素共生一起组成17种稀土元素酸性：Sc(OH)3＜Ti(OH)4＜HVO3＜H2CrO4＜HMnO4过渡金属元素除IIIB族外，n↑，金属的活泼性↓，同一金属氧化物氧化数↑酸性↑，碱性↓如.CrO3＜CrO3（酸性）MnO＜MnO2＜Mn2O7酸性同n左→右氧化物的酸性↑碱性↓如酸性V2O5＜CrO3＜Mn2O7同族n↑.氧化物的酸性↓如：CrO3＞MoO3＞WO3对应水合物的酸碱性变化规律是怎样的呢？酸性：H2CrO4＞H2MoO4＞H2WO4HMnO4＞HTcO4＞HR

5、eO4.1-4过渡金属元素氧化物及水合物的酸碱性d5Mn(H2O)62+（淡淡的粉红色）Fe(H2O)63+（淡淡的紫色）（t2g3eg2）1-5水合离子及含氧酸根离子的颜色过渡金属元素的水合离子的颜色.d1Ti(H2O)63+（t2g1eg0）紫红色V(H2O)63+绿色.d2V(H2O)62+（t2g2eg0）紫色d3Cr(H2O)63+（t2g3eg0）蓝紫色d4Cr(H2O)62+（t2g3eg0）天蓝色如何解释这些颜色？d5Mn(H2O)62+（淡淡的粉红色）Fe(H2O)63+（淡的紫色）（t

6、2g3eg2）d6Fe(H2O)62+（t2g4eg2）（浅绿色）Co(H2O)63+（t2g6eg1）（兰色）d7Co(H2O)62+粉红色（t2g5eg2）d8Ni(H2O)62+（t2g6eg2）亮绿色d9Cu（H2O）62+（t2g7eg2）（浅兰色）§9—2IVB族元素（TiZrHf）1.存在3.特性：2.含量：4.Ti的氧化数及元素电势图5.化学性质Ti与Al同.虽然活泼，但易产生致密的钝化性的氧化膜.金红石TiO2FeTiO3钛铁矿——制备Ti的原料.金属元素第七位.（Al、Fe、Ca、Na

7、、K、Mg、Ti、Mn因La系收缩后果Zr与Hf原子半径相似分离困难.最亲生物金属,医学上有独特的应用,用它代替损坏的骨头,它的密度很小，4.5g/cm3具有强抗腐蚀能力,是航天金属.主要是Ti与HCl与HF反应Ti+HCl=TiCl3+H2Ti+HF(aq)=TiF62-+H2Ti、Sn、Feetc与HCl反应得不到最高氧化数的氯化物,但与Cl2反应即使单质过量亦生成其最高氧化数的氯化物,为什么？[问题4]2—3Ti的重要化合物TiO2俗名：金红色钛白它产量标志着一个国家国民经济发展的程度.〈1〉金红石

8、是典型的晶体类型.Ti(+iv)的配位数为6，O2-的配位数为3〈2〉钛白的制备分4步①钛酰液的制备：FeTiO3+2H2SO4==TiOSO4+FeSO4+2H2O②加入铁回收绿矾③钛酰液水解：TiOSO4+2H2O===TiO2H2O+H2SO4④TiO2·2H2O受热分解：TiO2H2O=TiO2+H2O⑤制备TiCl4TiO2+2C+2Cl2====TiCl4+2CO⑥制备海绵钛TiCl4+2Mg===Ti+2M