第21章 过渡元素Ⅱ-黄可龙主编教材配套课件.ppt

21.1 铁系元素 （1） 存在 （3）化学性质 1.氧化物 铁、钴、镍均能形成氧化态为+2和+3的氧化物。铁除了生成+2、+3价的氧化物之外，还能形成混合价态的氧化物Fe3O4。 氧化态为+2、+3的Fe、Co、Ni的氧化物均属碱性氧化物。它们的+3价氧化物的氧化能力按铁、钴、镍顺序递增而稳定性递减。 Fe2O3是两性偏碱的氧化物，与酸反应生成Fe(Ⅲ)盐。与碱性物质如NaOH、Na2CO3等共熔，则形成铁(Ⅲ)酸盐 Fe2O3＋6HCl→2FeCl3+3H2O Fe2O3+Na2CO3 → 2NaFeO2＋CO2↑ Co2O3和Ni2O3有强氧化性，它们与盐酸作用时会释放出氯气， Co2O3＋6HCl→2CoCl2＋3H2O＋Cl2↑ Ni2O3＋6HCl→2NiCl2＋3H2O＋Cl2↑ 2 氢氧化物 氧化性：Fe (Ⅲ) ＜Co (Ⅲ) ＜Ni (Ⅲ) 1 铁的重要化合物 2 钴(Ⅱ)和镍(Ⅱ)的重要化合物 3、 Fe(Ⅱ), Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ)的硫化物 MS 具有稀酸溶性。即在稀酸条件下，向含有 M2+离子的溶液中通入H2S不会生成硫化物沉淀。 4、 卤化物 1 氨配合物 Ni2+离子的鉴定： 21.3.1 过渡金属有机化合物 21.3.1概述 金属有机化合物(organometallic compounds)是指金属原子与有机基团中的碳原子直接键合而成的化合物，含有M-C键。换句话说，凡含有M-C键的有机化合物均可称为金属有机化合物。 [KFeⅢ (CN)6FeⅡ]x 的结构 21.1 铁系元素 Cu2+的鉴定：(弱酸性) 红棕 S2-的鉴定： K+的鉴定： 红 21.1 铁系元素 鲜红色 Ni(DMG)2结构 DMG的结构 21.1 铁系元素 丁二肟 Fe2+ H+ Fe(OH)2 NH3H2O Fe2+ 淡绿 OH- Fe(OH)2(s,白) O2 Fe(OH)3(s,红棕) HCl Fe3+ Co(NH3)63+红 O2 Co(NH3)62+黄 NH3H2O Co(OH)Cl(s,蓝) NH3H2O Co2+(Cl-) 粉红 OH- Co(OH)2(s,粉红) NaClO Co(OH)3(s,红棕) 浓HCl Co2+ Ni(NH3)62+蓝 NH3H2O Ni2(OH)2SO4浅绿 NH3H2O Ni2+(SO42-) 淡绿 OH- Ni(OH)2(s,果绿) NaClO NiO(OH)(s,黑) 浓HCl Ni2+ 鉴定：Fe(NCS)n3-n 血红 Co(NCS)42- 天蓝 Ni(DMG)2(s,鲜红) [KFe(CN)6Fe]x(s,蓝) Fe, Co, Ni 小结 21.1 铁系元素 铁的生物化学 铁是与生命体系有关的最重要的过渡元素，它对于维持植物和动物的生命都是必不可少的。 成年人体中含有大约４克铁，其中有３克是以血红蛋白的形式存在，每天吸收１毫克来维持这一水平。 含铁蛋白具有两个主要功能： 　氧的输送和储存 　电子的传递 氧的输送和储存：血红蛋白和肌红蛋白 　　血红蛋白是红血细胞中的载氧蛋白，它的生物学功能是在动脉血中把氧从双肺运送到肌肉，在那里氧被转移到固定的肌红蛋白上，后者储存氧以便供葡萄糖代谢氧化产生能量时的需要，在这里血红蛋白吸收葡萄糖的氧化产物二氧化碳，并且在静脉血中输送回双肺去。 　　在未与氧结合的血红蛋白里，铁以高自旋FeII形式存在，而与氧的可逆结合产生氧合血红蛋白后，在不影响氧化态的情况下变为抗磁性的低自旋FeII ，并伴随离子半径的缩小(约20%)。 　　但是当FeII转变为FeIII时，载氧功能完全消失。 血红素基团的结构 血红蛋白的结构 　　血红蛋白由４个亚单元组成，每一亚单元包括一个以褶皱的螺旋线的形式与一个血红素相连接的珠蛋白。在血红素基团内部，铁被配位到原卟啉的刚性平面分子的四个氮原子中间，而整个血红素基团又通过把铁配位到珠蛋白的一个组氨酸残基的咪唑氮上而与珠蛋白相连接，使得容纳在蛋白质“口袋”里的血红素基团处于疏水环境中，