大学无机化学 d区元素介绍.ppt

第十六章 d区元素（一） 原子半径变化示意图（d区的特殊性） 3.物理性质 5.化学性质 5.多种氧化态 1.锰(Ⅶ)的化合物 KMnO4 (紫黑色晶体) Mn(OH)2 (白色) §16.5 铁 钴 镍 3.单质的化学性质 铁的重要化合物 钴(Ⅱ)和镍(Ⅱ)的重要化合物 氢氧化物 Fe(Ⅱ), Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ)的硫化物 1 Fe(Ⅱ),Fe(Ⅲ)的水溶液 氨配合物 硫氰配合物 氰配合物 Fe离子的鉴定： Ni离子的鉴定 Fe2+的鉴定：(酸性条件) 滕氏蓝 Fe3+的鉴定：(酸性条件) 普鲁士蓝 [KFeⅢ (CN)6FeⅡ]x 的结构 3 离子的鉴定 Cu2+的鉴定：(弱酸性) 红棕 S2-的鉴定： 五氰亚硝酰合铁(Ⅱ)酸根 K+的鉴定： 六硝基合钴(Ⅲ)酸钾 丁二肟 鲜红色 (5) Cr(Ⅲ)的配位性 配位数为6，Cr3+采用d2sp3杂化轨道成键。 如：水合异构体 (6) Cr(Ⅲ)的鉴定 戊醇(乙醚) 蓝色 H+ §16.4 锰 16.4.1 锰的单质 16.4.2 锰的化合物 16.4.3 水溶液中的锰离子及其反应 16.4.4 锰的Gibbs函数变 -氧化值图 16.4.1 锰的单质 锰的存在：软锰矿(MnO2?xH2O) 锰分族(VIIB)：Mn Te Re 价电子构型：(n-1)d 5ns 2 锰单质的性质： 白色金属，硬而脆 活泼金属： 1.182V /Mn) (Mn 2 - = + 与氧、卤素等非金属反应： 在氧化剂存在下与熔融的碱作用： △ 16.4.2 锰的化合物 Mn的价电子构型：3d54s2 Mn的氧化值呈连续状：从-2~+7。 常见氧化值：+7，+6，+4和+2。 常见化合物：KMnO4 ，K2MnO4，MnO2， MnSO4和MnCl2。 除MnO2外，余者均易溶于水。硫化锰、碳酸锰、草酸锰和磷酸锰难溶。 锰的重要化合物性质表 水溶液中锰的各种离子及其性质 氧化值 +7 +6 +3 +2 颜色 紫红色 暗绿色 红色 淡红色 d电子数 d0 d1 d4 d5 存在于溶液 中的条件 中性 pH＞13.5 易歧化 酸性 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 = + - ?强氧化性 溶液的酸度不同，MnO4-被还原的产物不同 ②不稳定性 加热 (见光)遇酸 浓碱 2.锰(Ⅵ)的化合物 在酸性、中性溶液中歧化 K2MnO4暗绿色晶体，在强碱性溶液中以  形式存在。 制取低氧化值锰化合物的原料 还原性（碱性） 强氧化剂 3.锰(Ⅳ)的化合物：MnO2 ４.锰(Ⅱ)的化合物 [Mn(H2O)6]2+ [Mn(OH)(H2O)5]+ + H+ = 10－10.6 K 在碱性条件下： Mn(OH)2为碱性 二羟氧锰 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) 鉴定Mn2+常用NaBiO3，介质用HNO3，Mn2+量不宜多。 MnS(肉色）：稀酸溶性硫化物 16.5.1 铁、钴、镍的单质 16.5.2 铁、钴、镍的化合物 16.5.3 水溶液中铁、钴、镍的 离子及其反应 Ⅷ族 Fe Co Ni 铁系 Ru Rh Pd Os Ir Pt 铂系 最高氧化值不等于族序数 16.5.1 铁、钴、镍的单质 ★★ ★★ 1.单质的存在 赤铁矿：Fe2O3；磁铁矿：Fe3O4； 黄铁矿：FeS2； 辉钴矿：CoAsS； 镍黄铁矿：NiS?FeS； 2.单质的物理性质 白色金属。磁性材料 (1) Co,Ni反应缓慢 (2) 钝化 浓、冷HNO3可使Fe,Co,Ni钝化 浓H2SO4可使Fe钝化 (3) 纯Fe,Co,Ni在水、空气中稳定 加热时，Fe,Co,Ni可与O2,S,X2等反应 4. 与非金属反应 纯Fe,Co,Ni在水和空气中稳定。 5. 与CO形成羰合物 Fe(CO)5，Co2(CO)8，Ni(CO)4