第六章过渡金属元素.pptVIP

第6章;6.1 过度元素的通性 6.2 ⅣB～ⅥB族金属元素及其化合物 6.3 ⅦB，ⅧB族金属元素及其化合物 6.4 稀土金属及其应用 ;本章教学要求;过渡元素(两种观点)：;6.1 过度元素的通性;熔沸点高的金属主要集中在d区，尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族的金属。同一周期从左到右依次升高，在ⅥB（ (n-1)d5 ns1 ）熔、沸点最高，ⅦB以后，熔、沸点逐渐降低，ⅡB已是低熔点金属。Hg的熔点最低（234.13K，即-39.020C）。 熔沸点最高的是W（熔点3653K、沸点6200K）； 硬度最大的是Cr（莫氏硬度为9）； 密度最大的是Os（22.6×103kg·m-3）； 熔点最低的是Hg（234.13K，即-39.020C）。;2.水合离子的颜色（在晶体场的影响下，d轨道发生能级分裂）;6.1.2 化学性质;2.多种氧化数;3.易形成配合物;6.2 ⅣB～ⅥB族金属元素及其化合物;钛，银白色，是高熔点（1948K）、低密度（ 4.5g cm-3）。纯钛较软，其合金硬度大（接近钢） ，耐腐蚀（常温下，Ti不与无机酸反应，即使是王水也不能溶解，在HCl、H2SO4、HNO3中均“钝化”）。;（4）由于钛的耐蚀性好、密度小，且表面与生物体组织相容性好，并和生物体组织结合牢固，因此是理想的植入材料，医疗上用钛来制作人造骨骼。钛人造骨骼能与骨骼肌肉生长在一起，与人体不排斥，称为“生物金属”;2.重要的化合物;TiO2不溶液于水和酸，但溶于热、浓的硫酸，生成硫酸氧钛，反应为： ;6.2.2 钒（Ｖ）;都是银白色有光泽的金属（粉末状的钼、钨是深灰色的），是高熔点、高硬度的金属。钨的熔点最高,铬的硬度最大 这些性质与其电子结构有很大关系，即：原子间结合力大——金属键强。 Cr 3d54s1 Mo 4d5s1 W 5d46s2 能够提供最多的未成对电子，参与成键。;在通常情况下，铬、钼、钨对空气和水都相对稳定。 铬可溶于稀非氧化性酸中，而在硝酸中钝化。 钼、钨的化学性质较稳定。 钨溶于HF，HNO3的混合酸；钼能溶液于HNO3、热浓H2SO4和王水。;2.铬的重要的化合物;②重铬酸盐大都易溶于水；铬酸盐除K+、Na+、NH4+外，一般难溶液于水。;2Ag2CrO4↓砖红色 2BaCrO4↓柠檬黄 2PbCrO4↓铬 黄;③重铬酸盐的强氧化性 ;又如： Cr2O72- + H+ + H2C2O4（草酸 ） → Cr3+ + CO2↑;Cr3+ (绿色) + 3NH3·H2O = Cr(OH)3 ↓ (灰绿色) + 3 NH4 + Cr(OH)3 (灰绿色) + OH- = Cr(OH)4- (亮绿色) (CrO2-+2H2O） Cr(OH)4- (亮绿色) + NH4 + = Cr(OH)3 (灰绿色) + 3NH3·H2O Cr(OH)3 (灰绿色) + 3H+ = Cr3+ (绿色) + 3H2O ;Al3+与Cr3+的分离。 两者相同点“ ①二者均有两性+过量OH-→Al(OH)4- ，Cr(OH)4- ②Al3+，Cr3++S2-→Al(OH)3，Cr(OH)3+H2S↑ ③A l3+，Cr3++NH3→Al(OH）3，Cr(OH)3 但利用Al(OH)4-与Cr(OH)4- 区别 Cr(OH)4- 易被H2O2氧化为CrO42-， Al(OH)4- 不被氧化。 再用Ba2+沉淀剂来分离。;6.3 ⅦB，ⅧB族金属元素及其化合物;2.锰的主要化合物 ;1、KMnO4 是锰最重要的含氧酸盐 ，深紫色晶体 ;Mn2+ (无色或粉红色)与MnO4—(紫色)作用生成MnO2 (棕色沉淀)： ;pH13.5;2、MnO2是锰的最稳定的氧化物;3、Mn2+ 是锰的化合物中最稳定(价电子构型 3d5)。在酸性介质中不易被氧化，也不易被子还原。只有强氧化剂才能将其氧化为MnO4-。例如：;6.3.2铁(Fe)、钴（Co）、镍（Ni）;铁、钴、镍都是白色具有金属光泽的金属，铁和镍具有很好的延展性，钴则硬而脆。铁的最高氧化态为+6，在一般条件下，铁的常见氧化态是+2、+3，只有与很强的氧化剂作用时才生成不稳定的+6氧化态的化合物。钴和镍的最高氧化态为+4，在一般条件下，钴和镍的常见氧化态都是+2。钴的+3氧化态在一般化合物中是不稳定的，而镍的+3氧化态则更少见。 ; ;6.4 稀土金属及其应用;6.4.2 应用