第二十一章-过渡元素a

《第二十一章-过渡元素a》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二十一章过渡元素第二十一章过渡元素基本要求：1.掌握铁、钴、镍重要化合物的性质、结构和用途，2.掌握Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)的氧化性，Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的还原性。3.一般了解铂系元素的性质、化合物和用途。4.了解过渡元素的通性。材料与化学化工学院§21-1铁系元素铁系元素铁钴镍铂系元素钌铑钯锇铱铂第二十一章过渡元素材料与化学化工学院1-1铁系元素概述存在：均以矿物形式存在赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2褐铁矿Fe2O3•3H2O菱铁矿FeCO3辉钴矿CoAsS镍

2、黄铁矿NiS•FeS价电子构型重要氧化值Fe3d64s2+3,+2(+6)Co3d74s2+2,+3,(+5)Ni3d84s2+2,+3,(+4)第二十一章过渡元素材料与化学化工学院铁系元素的电势图酸性溶液FeO42-Fe3+Fe2+Fe2.20+6+3+200.771-0.44第二十一章过渡元素材料与化学化工学院碱性溶液0.72+6+3+20-0.56-0.877FeO42-Fe(OH)3Fe(OH)2Fe第二十一章过渡元素材料与化学化工学院由电势图可知：1、酸性溶液中，Fe2+、Co2+、Ni2+为

3、稳定状态；FeO42-、Co3+、NiO2为强氧化剂；O2（空气中）Fe2+→Fe3+，但不能氧化Co2+、Ni2+。2、碱性溶液中，Fe(OH)2、Co(OH)2、Ni(OH)2还原性按Fe(OH)2→Co(OH)2→Ni(OH)2依次减弱。Fe2++2OH-→Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Co2++2OH-=Co(OH)24Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3(缓慢)Ni(OH)2+O2+H2O→不反应第二十一章过渡元素材料与化学化工学院加入强氧化剂才可

4、以Ni(OH)2+Br2+2NaOHNi(OH)3+2NaBr黑色NaOHCo2++OH-Co(OH)2Ni2++OH-Ni(OH)2粉红色绿色空气中O2Co(OH)3缓慢白色Fe(OH)3很快空气中O2Fe2++OH–Fe(OH)2由铁至镍，M(OH)2越不易被氧化的事实也符合过渡元素氧化态稳定性变化的规律.第二十一章过渡元素材料与化学化工学院1.它们都是具有金属光泽的银白色金属，都有强磁性。铁和镍有很好的延展性，钴则硬而脆。2.依Fe－Co－Ni顺序，其原子半径逐渐减小，密度依次增大，熔点和沸点比较

5、接近。3.铁、钴、镍是中等活泼的金属。冷浓硝酸、硫酸使它们钝化，强碱不侵蚀钴、镍，所以镍容器可盛熔融碱。4.铁是重要的基本结构材料,钴、镍用于制造合金、不锈钢。镍粉用于氢化时的催化剂。第二十一章过渡元素材料与化学化工学院铁系元素单质1-2铁铁的常见氧化态是+2和+3，在很强的氧化条件下呈现不稳定的+6氧化态。1、铁(Ⅱ)的化合物a、氧化物和氢氧化物氧化亚铁(Ⅱ)可在真空中分解草酸亚铁(Ⅱ)制得，黑色粉末状的氧化亚铁能自燃。碱和Fe(Ⅱ)盐作用得到白色沉淀氢氧化亚铁Fe(OH)2，它迅速吸收氧转变为暗绿色

6、，而后为棕色。Fe(OH)2不仅溶于酸，也溶于浓氢氧化钠，从碱性溶液中能结晶出蓝绿色羟基配合物Na4[Fe(OH)6]。第二十一章过渡元素材料与化学化工学院b、硫酸亚铁2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4Fe2O3+3H2SO4=Fe(SO4)3+3H2OFe(SO4)3+Fe=3FeSO410FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3

7、+7H2O第二十一章过渡元素材料与化学化工学院c、配合物Fe(Ⅱ)的高自旋配合物[Fe(H2O)6]2＋有4个未成对电子，sp3d2杂化，是顺磁性的。Fe(Ⅱ)的低自旋配合物[Fe(CN)6]4－没有未成对电子,d2sp3杂化,是反磁性的.第二十一章过渡元素材料与化学化工学院普鲁士蓝[KFeⅢ(CN)6FeⅡ]x的结构第二十一章过渡元素材料与化学化工学院Fe(Ⅱ)与环戊二烯离子C5H5－形成二环戊二烯合铁(C5H5)2Fe（又称二茂铁），是一种黄色夹心式结构的晶体。二茂铁可用作汽油的抗震剂、橡胶及硅树脂

8、的熟化剂，二茂铁衍生物还可作火箭燃料添加剂。2C5H5MgBr+FeCl2=(C5H5)2Fe+MgBr2+MgCl2第二十一章过渡元素材料与化学化工学院2.铁(Ⅲ)的化合物双聚分子Fe2Cl6的结构FeCl3有明显的共价性，易潮解。蒸汽中形成双聚分子第二十一章过渡元素材料与化学化工学院a.三氧化二铁和氢氧化铁b.三氯化铁三氯化铁及Fe3+是中等强度氧化剂第二十一章过渡元素材料与化学化工学院c.配合物:大多为高自旋配合物，遇CN-等强配体则