无机化学第18章过渡元素(一)解析.ppt

第18章 过渡元素(一) 18.1 过渡元素的通性 4. 过渡元素的物理性质 5. 过渡元素的化学性质 7. 过渡元素离子的颜色 18.2 铬分族 2. 铬的重要化合物 ① Cr2O72-与CrO42-之间的相互转化 ② Cr2O72-的氧化性 5. Cr(Ⅲ)的鉴定 小 结： 单质性质 MnO2 Mn(OH)2 (白色) MnS(肉色） K2MnO4 KMnO4 (紫黑色晶体) 小 结 2. 锰的重要化合物 黑色无定形粉末，不溶于水和稀酸 热稳定性： MnO Mn2O3 MnO2 MnO3 Mn2O7 Mn(OH)2 Mn(OH)3 MnO(OH)2 H2MnO4 HMnO4 碱性 弱碱性 两性 酸性 强酸性 随着氧化数的升高，它们的酸性依次增强 还原性（一定程度） pH13.5 氧化性强（主） V 23 . 1 ) /Mn MnO ( 2 2 A = +  ? 结论：Mn(Ⅱ)在碱性条件下不稳定(还原性强) 在酸性条件下稳定(还原性差) 二羟氧锰 Mn2+ 价电子构型 3d5 说明：①鉴定Mn2+常用NaBiO3 ②酸化时用HNO3 ③C(Mn2+)很低时，很灵敏 具有还原性 注意：当Mn2+过量时会发生下面反应 ①暗绿色晶体； ②在pH13.5的碱性溶液中稳定存在； ③在水溶液中易歧化。 ①强氧化性 溶液的酸度不同，MnO4 被还原的产物不同： — 1.51V ) /Mn MnO ( 2 4 = + - ? A * 18.1 过渡元素通性 18.2 钛分族（自学） 18.3 钒分族（自学） 18.4 铬分族 18.5 锰分族 Chapter 18 The Transition Elements (1) 第四周期 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni 第一过渡系元素 第五周期 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd 第二过渡系元素 第六周期 La Hf Ta W Re Os Ir Pt 第三过渡系元素 第八周期 Ac 过渡元素通常指ⅢB→Ⅷ族的元素（不包括镧以外的镧系元素和锕以外的锕系元素），分为四个过渡系 最外层一般只有个1~2个电子；次外层d电子未排满；最外两层电子均未排满。 1.过渡元素原子的价电子层构型 (n-1)d1-9ns1-2 (其中Pd为4d10) 2. 过渡元素的氧化态 有多种氧化态。红色为常见的氧化态。 变化规律： 1）第一过渡系，随原子序数增加，氧化态升高，高氧化态趋于稳定；当d电子超过+5时，3d轨道趋向稳定，低氧化态趋于稳定。 2）第二、三过渡系变化趋势与第一过渡系相似，但高氧化态趋于比较稳定。 3）同一族从上到下，特征氧化态升高，高价态趋于稳定。 3. 过渡元素的原子半径和离子半径 同一周期从左到右，从Sc、Ti到Mn，原子半径减小，主要因为有效核电荷增大，金属键增强。Mn以后，原子半径下降趋势有所减缓，这时金属键减弱的影响为主，有效核电荷增大的影响为次。 同一族从上到下，原子半径增大，rⅠrⅡ≈rⅢ。rⅠrⅡ与电子层增加的影响占上风有关；rⅡ≈rⅢ为镧系收缩造成的结果。 镧系元素从左到右，原子半径减小幅度更小，这是由于新增加的电子填入外数第三层上，对外层电子的屏蔽效应更大，外层电子所受到的 Z* 增加的影响更小。镧系元素从镧到镱整个系列的原子半径减小不明显的现象称为镧系收缩。 熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨(W) 硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr) 密度大 密度最大的单质：锇(Os) 导电性，导热性，延展性好。 过渡元素都具有金属性，熔点、密度、硬度较高，原因在于金属键比较强。过渡元素金属晶格中，不仅ns电子参与成键,(n-1)d电子也参与成键。 熔点变化示意图 总趋势：从左至右活泼性降低。 总趋势：从上到下活泼性降低。 过渡元素的单质还可以和一些活泼的非金属元素直接形成化合物（如卤素和氧），它们和氢形成的金属型氢化物又称为过渡型氢化物，这些氢化物的组成大多不固定。有些过渡元素的单质还能与硼、碳、氮等原子半径较小的非金属元素形成间隙式化合物，往往都是高硬度、高熔点，如TiN、W2C、TiB等。 (Ni2+/Ni) =－0.232V (Pd2+/Pd)