过渡金属Ⅱ.ppt

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1、2019/4/11,1,21 过渡金属（）,一、铁系元素 二、铂系元素 三、过渡金属的通性,2019/4/11,2, Fe Co Ni Ru Rh Pd Os Ir Pt,-铁系元素,铂系元素 与Ag、Au合称贵金属,2019/4/11,3,21-1 铁系元素,一、概述 Fe Co Ni 价电子层结构 3d64S2 3d74S2 3d84S2 主氧化数 +2,+3,+6 +2,+3 +2,+3 电势图:P1013 酸中：Fe()易被氧化，Co()、 Ni()稳定。 碱中：Fe(OH)3、Co(OH)2、Ni(OH)2较稳定 存在：赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿,2019/4/11,4,二、氧化

2、物和氢氧化物,1.氧化物 FeO CoO NiO 颜色 黑 灰绿 暗绿 性质 碱性氧化物,难溶于水、碱,易溶酸 Fe2O3:铁红,赤铁矿的主要成分.用做红色颜料,难溶于水,两性偏碱. Fe2O3+6HCI=2FeCI3+3H2O Fe2O3+Na2CO3(熔融)=2NaFeO2+CO2,2019/4/11,5,Co2O3:暗褐色,强氧化剂,未得纯态. Co2O3+6HCI=2CoCI2+CI2+3H2O Fe3O4: 磁性氧化铁 FeFeFeO4 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(g),Co3O4:,NiO2nH2O:黑色，不稳定,2019/4/11,6,2.M(OH)2,颜色 白

3、桃红 绿 酸碱性 两性偏碱 碱,还原性,弱,Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2,2019/4/11,7,溶解性,Fe(OH)2+4OH-(浓碱)=Fe(OH)64- Co(OH)2+2OH-(浓碱)=Co(OH)42- Co(OH)2+6NH3=Co(NH3)6(OH)2 土黄 Ni(OH)2+6NH3=Ni(NH3)6(OH)2 蓝紫 M（OH）2+H+=M2+2H2O CoCI2+NaOH(NH3H2O)Co(OH)CICo(OH)2,2019/4/11,8,还原性,白灰绿红棕,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,桃红棕褐,4Co(OH)2+O2+2H2O=4C

4、o(OH)3 Ni(OH)2+O2+H2O M(OH)2+CI2(Br2 、H2O2、NaOCI)M(OH)3,2019/4/11,9,3.M(OH)3,Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3 颜色 红棕 棕褐 黑色 酸碱性 两性偏碱 碱性 碱性,氧化性,增强,2019/4/11,10,Fe(OH)3(新)+3OH-(热、浓)=Fe(OH)63- Fe(OH)3+3HCI=FeCI3+3H2O 2Co(OH)3+6HCI=2CoCI2+CI2+4H2O 2Ni(OH)3+6HCI=2NiCI2+CI2+4H2O 2Fe(OH)3+3NaCIO+4NaOH(浓)=2Na2FeO4 (高铁

5、酸钠：紫红）+3NaCI+5H2O,2019/4/11,11,三、M（）盐,水溶液 Fe() Co() Ni() 浅绿 桃红 绿色 1.FeSO4 白色 FeSO47H2O 绿矾 强热分解 2FeSO4=Fe2O3+SO2+SO3,微弱水解,易被氧化 4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4 黄色或铁锈色 如何配FeSO4溶液？,2019/4/11,12,用途,定量分析中，标定MnO4-,Cr2O72-等 制蓝黑墨水： FeSO4+鞣酸鞣酸亚铁鞣酸铁（黑） 鉴定NO2-或NO3-： FeSO4+NO=Fe(NO)SO4(棕色环） 2.CoCI2 硅胶干燥剂的干湿指示剂,蓝 蓝紫 紫红

6、 粉红,2019/4/11,13,四、M（）盐,Fe3+较稳定,（Fe3+/Fe2+)=0.77V Co3+不稳定，只能以固态形式存在. （Co3+/Co2+)=1.84V Ni3+极不稳定，仅制得NiF3 ，25即分解.,FeCI3:无水盐为棕褐色,共价化合物,易升华,易溶于水及有机溶剂,蒸气为双聚体.,2019/4/11,14,Fe(H2O)63+:淡紫色,因水解显黄褐色,2019/4/11,15,水合铁离子双聚体结构Fe2(OH)2(H2O)84+,加酸抑制水解，加热或加碱促进水解,2019/4/11,16,酸液中Fe3+为中强氧化剂，,用途：做净水剂，止血迹，有机合成催化剂，印刷电路板

7、的腐蚀剂。,2019/4/11,17,五、铁（）的化合物,A （FeO42-/Fe3+)=2.02V B FeO42-/Fe(OH)3=0.72V 2Fe(OH)3+3CI2+10OH-(浓）=2FeO42-+6CI-+8H2O Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O FeO42-+Ba2+=BaFeO4（红棕） 类同BaSO4,2019/4/11,18,六、配合物,1.氨配合物 Fe2+ +NH3H2OFe(OH)2（白）,Fe3+NH3H2OFe(OH)3（红棕）,空气,4Co(NH3)62+O2+2H2O=4Co(NH3)63+4OH- NiSO4+NH3

8、H2ONi2(OH)2SO4Ni（NH3)62+,2019/4/11,19,2.氰配合物,2019/4/11,20,2019/4/11,21,2K4Co(CN)6+2H2O=2K3Co(CN)6+2KOH+H2 Co(CN)63-/Co(CN)64-=-0.83V Co(NH3)63+/Co(NH3)62+=0.10V （Co3+/Co2+）=1.84V Co3+:3d6, Co(NH3)63+ 、Co(CN)63+、Co(H2O)63+均低自旋（d6），CoF63-高自旋 Ni2+4CN-Ni(CN)42-(橙黄），稳定。,2019/4/11,22,3.硫氰配合物,Fe2+2SCN-=Fe(

9、SCN)2(无色，不稳定） Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n3-n(血红色）,鉴定Fe3+ Co2+4SCN-=Co(SCN)42- (丙酮中兰色，水中不稳定) Ni2+的SCN-配合物不稳定,2019/4/11,23,4.羰基配合物,Fe(CO)5,Ni(CO)4,Co2(C0)8,HCo(CO)4,Fe(CO)5,淡黄液体，三角双锥，dsp3杂化 羰基配合物有毒。,2019/4/11,24,Co2(CO)8的两种异构体,2019/4/11,25,5.二茂铁(C5H5)2Fe,FeCI2+2C5H5MgBr(C5H5)2Fe 环戊二烯基铁（二茂铁），橙黄,2019/4/11,26,5.其

10、它配合物及离子鉴定,Fe3+:FeF63-(无色，稳定），用于掩蔽Fe3+ Fe(C2O4)3 3-(草绿色，稳定） Fe2+: Fe2+邻菲罗啉橘红色（Fe2+的鉴定） Fe2+ K3Fe(CN)6蓝 血红素是Fe2+的螯合物,2019/4/11,27,血红素结构式,2019/4/11,28,Co2+: Na3Co(NO2)6+K+K2NaCo(NO2)6亮黄 （鉴定K+离子） 鉴定：Co2+SCN-Co(SCN)42-(兰色） 维生素B12是Co3+的螯合物 Ni2+: 鉴定: Ni2+丁二酮肟鲜红沉淀,2019/4/11,29,丁二酮肟合镍,2019/4/11,30,21-2 铂系元素,

11、一、概述 Ru Rh Pd 4d75s1 4d85s1 4d105s0 12gcm3 轻铂金属 Os Ir Pt 5d66s2 5d76s2 5d96s1 22gcm3 重铂金属,2019/4/11,31,Os:22.57gcm3,密度最大的金属 Pd吸收H2的能力特别强，常温溶解H2体积1：700。 二、铂的化合物 1.氯铂酸及其盐 H2PtCI6 M2PtCI6(M=Na+、K+、NH4+、Rb+、Cs+等），难溶于水的黄色晶体。,2019/4/11,32,2.蔡斯盐-金属有机配合物 KPtCI3(C2H4) H2O-柠檬黄色晶体 1825年，第一个不饱和烃与金属的配合物，1951年，合成

12、了二茂铁。 3.PdCI2 定性检验CO的存在： PdCI2+H2O+CO=Pd（黑色）+CO2+2HCI,2019/4/11,33,21-3 过渡金属的通性,1.原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2 2.原子半径和电离能 原子半径变化示意图,2019/4/11,34,d区元素的第一电离能,总趋势:同周期 左右 小大 同副族 不规律,2019/4/11,35,3.物理性质 (1) 熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨(W) (2) 硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr) (3) 密度大 密度最大的单质：锇(Os) (4) 导电性，导热性，延展性好,2019/4/11,36,熔点变化示意图

13、,2019/4/11,37,密度变化示意图,2019/4/11,38,4.化学性质,总趋势：从左至右活泼性降低 从上到下活泼性降低,2019/4/11,39,5.多种氧化态 红色为常见的氧化态,2019/4/11,40,7.形成多种配合物,2019/4/11,41,6.离子呈现多种颜色,2019/4/11,42,课后2. Fe2+2OH-=Fe(OH）2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n3-n 2Fe(SCN)n3-n+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+2nSCN- MnO4-+5Fe

14、2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O Fe3+K+Fe(CN)6=KFeFe(CN)6,2019/4/11,43,5. M Fe; A Fe(OH)2; B Fe(OH)3; C Fe2O3; D Fe3O4；E FeCL3;F Na2FeO4 ; G BaFeO4 Fe+2HCL=FeCL2+H2 FeCL2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCL 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O,2019/4/11,44,3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+8HCL=2FeCL3+FeCL2+4H2O 2FeCL3+2KI=2

15、FeCL2+I2+2KCL FeCL3+6NaF=Na3FeF6+3NaCL 2Fe(OH)3 +10NaOH+3CL2=2Na2FeO4+6NaCL+8H2O Na2FeO4+BaCL2=2NaCL+BaFeO4,2019/4/11,45,6.2FeSO4+Br2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2HBr 2Co(OH)2+H2O2=2Co(OH)3 2Ni(OH)2+Br2+2OH-=2Ni(OH)3+2Br- FeCL3+6NaF=Na3FeF6+3NaCL 3FeCL3+Ga=3FeCL2+GaCL3 2FeCL3+H2S=2FeCL2+S+2HCL 2FeCL3+2KI=2FeCL2

16、+I2+2KCL Co2O3+6HCL=2CoCL2+CL2+3H2O 2Fe(OH)3+KCLO3+4KOH=2K2FeO4+KCL+5H2O 4K4Co(CN)6+O2+2H2O=4K3Co(CN)6+4KOH,2019/4/11,46,11.解 配合物: n=11.67/233.3=0.05mol 外界CI-： n(CI-)=n(AgNO3)=8.5/169.87=0.05mol 即外界一个CI- n(NH3)=PV/RT=0.2mol 0.2/0.05= 4 4个NH3 剩余233.3-35.45-417.03-58.93=70.9 约合2个CI- 配合物： CoCI2(NH3)4CI,2019/4/11,47,12.解：Fe+2H+Fe2+H2 Fe2+H+NO3-Fe3+NO+H2O 6Fe2+H+Cr2O72- 6Fe3+2Cr3+ Fe2+总的物质的量 n(Fe2+)=n(Fe)=52110-3/55.846=9.3310-3 与Cr2O72-反应消耗的Fe2+的物质的量 n(Fe2+)=616.71810-6=1.803610-3 与NO3-反应的n(Fe2+)=7.510-3 N(NO3-)=2.510-3 n(Fe2+): n(NO3-)=3:1,