无机及分析化学[第十章d区元素.ppt

第十章d 区 元 素(一）;元素周期表的分区;10.1 d区元素概述 1、d区元素的划分 第一过渡元素 外过渡元素 第二过渡元素 d区元素 第三过渡元素 过渡元素 内过渡元素 f区元素 镧系过渡 锕系过渡 2、d区元素在自然界存在的形式及丰度 3、d区元素的基本性质的变化规律性 （1）原子半径与电离能 变化规律性：从左到右（次周期性的变化，为什么？） 从上到下（与主族元素的比较、第六周期 的特殊性）;; （2） d区元素的物理性质 ▲ 典型的金属元素、金属的分类 ▲ 物理性质相距比较大，绝大多数为高熔点、高沸点、密度大、导电性和导热性良好的金属。 ▲单质和化合物多有磁性。 （3）d区元素的化学性质 ▲ 电子构型:(n-1)d1-10ns0-2 ▲ 成键特点： s,d电子参与成键 较活泼的金属，离子键为主，相同价态时，从左到右、从上到下离子键的性质降低（第五、第六周期元素化学性质的差异及惰性电子对效应）。 有空的s,p轨道，易形成配位键。;（4）d区元素的氧化态 Sc Ti V Cr Mn Fe Co 价电子 层结构 3d14s2 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d44s2 3d54s2 3d64s2 +3 -1 0 -1 0 -2 –1 -3 -2 -2 0 -1 0 氧化值 +2 +3 +1 +2 0 +1 -1 0 +1 +2 +1 +2 +4 +3 +4 +2 +3 +1 +2 +3 +4 +3 +4 +5 +4 +5 +3 +4 +6 +5 +6 +5 +6 +7 ▲主要氧化态（稳定氧化态）？这些氧化态的存在条件？ ▲氧化态的变化规律：从左到右（同一过渡族），从上到下（第一过渡族到第三过渡族）; ▲ d区元素离子绝大多数都有颜色（在H2O溶液和盐中） ▲ d区元素离子有颜色的原因 d区元素离子具有: (n-1)d1-10ns0-2,价电子为d和s电子，两者比较接近； 有空的d轨道； 有H2O分子或其它配体的作用，d轨道产生分裂。 ▲ d区元素水合离子吸收光谱的测定 ;▲ 物质颜色与吸收光的关系; 10.2 钛、钒;▲重要化合物有氧化物、氯化物和硫酸盐 氧化物：TiO2 （1）化合物的制取 水化物：TiO2 .H2O （2）化合物的物理、化学性质 氯化物：TiCl4,TiCl3 （3）应用 硫酸盐：TiOSO4 ▲重要的化学反应（氧化还原性、水溶液反应） Ti(Ⅳ)是最稳定的状态，有较弱氧化性, Ti(Ⅲ)和 Ti(Ⅱ)有较强的还原性： 2Ti2+ + 2H+ → 2Ti3+ + H2 褐色 紫色 4Ti3+ + O2 + H2O → 4TiO2+ + 4H+ Ti3+ + Cu2+ + H2O → TiO2+ + CuCl(↓) + 2H+ ; TiO2 + 2Cl2 + 2C → TiCl4 + 2CO2 （高温） TiO2 + BaCO3 → BaTiO3 TiCl4 + CO2 （高温） TiO2 + H2SO4 → TiOSO4 + H2O TiCl4 + 2H2O → TiO2 + 4HCl 2TiCl4 + H2 → 2TiCl3 + 2HCl TiCl4 + Zn → 2TiCl3 + 2ZnCl2 ▲ Ti的配合物及Ti的鉴定 TiO2++ H2O2 →