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第二十章铬副族元素和锰副族元素
第章 铬副族和锰副族Chapter 20 The Chromium Subgroup and
Manganese Subgroup
[教学要求]
1、掌握铬的重要化合物的性质。2、掌握锰的重要化合物的性质。3、了解同多酸和杂多酸。[]
铬、锰的重要化合物的性质。[]
同多酸和杂多酸。[] 5学时
[教学内容]
§20-1 铬分族
The Chromium Subgroup
包括:Chromium Molybdenum (Mo) Tungsten (W) Seaborgium (Sg)
Valence electron configuration:(n ( 1)d5ns1,例外:W 5d46s2
一、General Properties
1.Radius:由于镧系收缩,和的原子半径相近。
2First ionization energy(I1):从到的次序增加
3Oxidation number
Cr:0+1、+2、+3、+4、+5、+6,甚至还有负氧化态,其中以+3最为稳定
Mo、W:+4、+5、+6,其+3氧化态反而不稳定4.Occurrence in nature:
铬铁矿 (chromite) 辉钼矿 (molybdenite)黑钨矿 (wolframite) 白钨矿 (scheelite)The Simple Substance
1.Physical properties:bcc结构(body-centered cubic)熔点和原子化能从到升高金属中含杂质会影响其物理性质,如纯铬有可塑性,商用铬是最硬的金属之一2.Chemical properties:
(1) Reactions with acids and bases
a.从电极电位来看:,
的还原性强:Cr2+ + H2↑
而:, 还原性弱。
b.实际上,由于铬钝化,它不溶于王水,硝酸(不论稀、浓),所以铬与铁镍制成有各种性能的抗腐蚀的不锈钢,在和的表面也容易形成一层钝态的薄膜。c.W溶于浓形成磷钨酸,也溶于热的的混合液,
d.Mo、W熔于含有氧化剂的碱中:
(2) Reactions with non-metals
在加热时,特别是粉末状态的、和很容易与许多非金属反应 (fG298 = (1059kJ·mol(1
(fGm,298 = (668kJ·mol(1
(fGm,298 = (767kJ·mol(1
2Cr(s) + 3X2(g) 2CrX3(s)
Mo粉在过量中: 2MoCl2(s)
3.Preparation
(1) Cr:aluminothermy(铝热剂) 2Cr(s) + Al2O3(s)
(2) Mo、W:
(3) 合金:铬钢:(电炉中)Their Compounds:
1.[+2] O.S.
(1) [Cr(H2O)6]2+是高自旋的,由于一个电子在上,易失去,
呈碱性:(蓝色)
可用新生态的氢nascent hydrogen)还原而得到
(2) Mo、W(II) 一般以簇状cluster)化合物的形式存在.g. MoCl2实际上为存在或者以存在,6个占据正八面体的六个顶点,可以位于每个面(μ-),形成,也可以位于每条棱(μ-),形成 ion)
and M6X12 type (e.g. the ion)
2.[+3] O.S.
(1) Cr2O3、·nH2O
a.preparation
oxidation:4Cr + 3O22Cr2O3
reduction:
thermo-decomposition:N2 + Cr2O3 + 4H2O
但是:
b:
(i)微溶于水,有两性,但灼烧过的既不溶于酸也不溶于碱(可作为绿色颜料),通过熔融的方法使其变成可溶性的盐
把从、中分离出来的最好方法是:
(ii) ,,所以在碱性条件下是强原剂,可被、氧化成而在酸性条件下,的还原还性非常弱,必须用强氧化剂才能把氧化成
(2) Cr
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