21第二十一章_过渡金属(II_)解析.ppt

二．盐类 (二) M(Ⅲ)盐 三. 配合物　　(1) 氨合物 (2) 氰合物 (3) 硫氰合物 　 （4）羰基配合物 (5) 螯合物 §21-2 铂系元素 2-2 Pt和Pd的重要化合物 （2）铂（II）-乙烯配位化合物 （3）二氯化钯 §21-3 过渡元素的通性 3-3 过渡金属的氧化态及其稳定性 （三）氧化态的稳定性 2．同一族 3-4 过渡金属及其化合物的磁性 * * 第二十一章 过渡金属（II） 1． 掌握铁、钴、镍单质及其重要化合物的性质、结构和用途。 2． 一般了解铂系元素的性质、化合物和用途。 本章要求： Chapter 21 The Transition Metals (II) 1-1 铁系元素概述　 1、 铁、钴、镍三种元素的最外层都有两个电子，次外层d电子分别为6、7，8，而且原子半径也很相近，所以它们的性质很相似。 2、铁表现+II和+III氧化态，钴在通常表现为＋II，镍一般为＋Ⅱ，它们的原子半径、离子半径，电离势等性质随原子序数增加而有规则的变化。 3、铁，钴，镍单质都是具有白色光泽的金属。它们的密度都较大，熔点也较高。钴比较硬而脆，铁和镍却有很好的延展性。 4、它们都表现有铁磁性，铁，钴、镍合金是很好的磁性材料。SmCo5永磁体的磁性大于其它磁性材料十倍以上，用在高磁性要求的设备和仪表上。 §21-1 铁系元素 第VIII族元素在周期系中是特殊的一族，包括4，5、6三个周期的九种元素：铁，钴，镍、钌，铑、钯、锇、铱、铂。在九种元素中，虽然也存在通常的垂直相似性，但是水平相似性如Fe、Co和Ni则更为突出些。 铁，钴，镍称铁系；钌，铑、钯、锇、铱、铂称铂系；钌，铑、钯又称轻铂系，锇、铱、铂称重铂系。 5、铁、钴，镍都是中等活泼金属，常温下，在没有水蒸气存在时，它们与氧、硫、氯等非金属单质不起显著作用。但在高温，它们将和上述非金属单质以及水蒸气发生剧烈反应。铁和铝、铬一样，与浓HNO3、浓H2SO4会被“钝化”。铁在潮湿空气中会生锈，铁锈的成分通常简略用Fe2O3.xH20表示。钴和镍在常温下对水和空气都较稳定。 6、它们都溶于稀酸，和铁不同，钴和镍与浓硝酸激烈反应，与稀硝酸反应较慢 铁、钴、镍都是工业生产中的重要金属，也是生物体必需的元素。 铁:人体血液中的血红蛋白和肌肉中的肌红蛋白具有输送和贮存氧的功能; 钴:在体内的重要化合物是维生素B12，它是人类和几乎所有动植物都必需的营养物。维生素B12及其衍生物参与生物体内如脱氧核糖核酸(DNA)和血红蛋白的合成、氨基酸的代谢等重要的生化反应; 镍:对促进体内铁的吸收，红细胞的增长，氨基酸的合成均有重要的作用。 1－2重要化合物 一、 铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物 1、氧化物 铁、钴、镍的+II氧化态的氧化物有黑色的氧化亚铁FeO，灰绿色的氧化亚钴CoO和暗绿色的氧化亚镍NiO。它们可由铁(II)、钴(II)和镍(II)的草酸盐在隔绝空气的条件下加热制得。例如: FeC2O4=FeO＋CO↑＋CO2↑ CoC2O4=CoO+CO↑+CO2↑ 它们都是碱性氧化物，能溶于酸，但一般不溶于水或碱溶液。 Fe2O3具有α和γ两种不同构型，α型是顺磁性的，而γ型铁磁性的。三氧化二铁可以用作红色颜料、磨光粉、反应的催化剂。 在碱性介质，空气中加热钴(II)的硝酸盐，草酸盐或碳酸盐，可得兰色的四氧化三钴Co3O4，因为在673、773K，,空气中的氧能使钴(II) 氧化为钴(Ⅲ），纯的无水Co2O3还未得到，只知有一水合物Co2O3.H2O。纯的无水氧化镍(III)也末得到，若用NaOCl氧化碱性硫酸镍溶液可得到黑色的Ni(OH)3，它不稳定，但对有机化合物是一个有用的氧化剂。 　　　 FeO　　　CoO　　　　NiO　　　　　(黑色) 　 (灰绿色) (暗绿色)　　　　　 Fe2O3 　　 Co2O3　　　 Ni2O3　　　　　(砖红色) 　 (黑色)　 　 (黑色) 在实用中有一类使用较广的磁性材料，称为铁氧体。它包括化学组成是MⅡO．6Fe2O3，晶体结构为六方晶系的永久磁石(硬磁体)和另有化学组成为MⅡO．6Fe2O3的尖晶石结构的软磁体。在实用的软铁氧体中，MⅡ一般为Mn2＋、Fe2＋、Ni2＋，Mg2＋等离子，其中Mn软铁氧体为磁化性能最好的优良磁体，但其阻抗低，故用作低频的磁心材料。 铁除了FeO和Fe2O3外，还能形成Fe3O4，又称磁性氧化铁。Fe在此具