高淑娟大连理工大学无机化学d区元素一.pptxVIP

无 机 化 学第十六章d区元素(一)主讲：高淑娟Inorganic Chemistry第十六章 d区元素(一)§16.1d区元素概述§16.2钛 钒§16.3铬 钼 钨 多酸型配合物§16.4锰§16.5铁 钴 镍*§16.6铂系元素简介p592*§16.7金属有机化合物p594§16.1d区元素概述16.1.1d区元素的原子半径和 电离能16.1.2d区元素的物理性质16.1.3d区元素的化学性质16.1.4d区元素的氧化态16.1.5d区元素离子的颜色d 区元素显示出许多区别于主族元素的性质：● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区● 不少元素形成有颜色的化合物● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物 和金属有机配合物● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强 d 区元素所有这些特征不同程度上与价层 d 电子的存在有关，因而有人将 d 区元素的化学归结为 d 电子的化学.16.1.1d区元素的原子半径和电离能1.d区元素在周期表中的位置本章将重点学习从钛(Ti)到镍(Ni)这7个元素，还要适当了解我国的丰产元素钼(Mo)和钨(W).2. d区元素原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-23. d区元素的原子半径核电荷增加，电子填充在次外层轨道上，最外层只有 个电子四五六ⅢBSc3d14s2Y4d15s2Lu4f145d16s2ⅣBTi3d24s2Zr4d25s2Hf4f145d26s2ⅤBV3d34s2Nb4d45s1Ta4f145d36s2ⅥBCr3d54s1Mo4d55s1W4f145d46s2ⅦBMn3d54s2Tc4d55s2Re4f145d56s2ⅧFe3d64s2Ru4d75s1Os4f145d66s2Co3d74s2Rh4d85s1Ir4f145d76s2Ni3d84s2Pd4d10Pt4f145d96s1ⅠBCu3d104s1Ag4d105s1Au4f145d106s1ⅡBZn3d104s2Cd4d105s2Hg4f145d106s2(n-1)d110ns1 2 1~2 ~ ~CsRbKBaSrCaYLuZrHgScHfCdAuTaPdWReIrNbAgTiOsPtMoTcRhRuVZnCuCrMnFeCoNi1. 过渡元素原子半径一般比 较小。CsRbKBaSrCaYLaZrHgScHfCdAuTaPdWReIrNbAgTiOsPtMoTcRhRuVZnCuCrMnFeCoNi2. 同一周期元素从左到右原子半径缓慢减小，到铜族元素又稍增大。CsRbKBaSrCaYLaZrHgScHfCdAuTaPdWReIrNbAgTiOsPtMoTcRhRuVZnCuCrMnFeCoNi3. 同族元素从上往下原子半径增大，但五、六周期(除ⅢB)外由于镧系收缩使其同族元素原子半径十分接近，导致其元素性质相似。4. d区元素的第一电离能总趋势：同周期 左?右由小?大,幅度不大。 同副族 不规律。16.1.2 d区元素的物理性质●熔点、沸点高熔点最高的单质：钨(W) 3683±20℃●硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr) 摩氏 9.0 ●密度大密度最大的单质：锇(Os ) 22.48 g·cm-3●导电性，导热性，延展性好第三过渡系 ＞第二过渡系 ＞ 第一过渡系熔点变化示意图16.1.3d区元素的化学性质总趋势：从左至右活泼性降低。(Ni2+/Ni) =－0.2363V(Pd2+/Pd) = +0.92V(Pt2+/Pt) = +1.2V(估计值)总趋势：从上到下活泼性降低。16.1.4d区元素的氧化态有多种氧化态。红色为常见的氧化态。16.1.4 d区元素的氧化态元 素Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3氧化态 +4 +4 +4 +4 +4 +5 +6 +6 +6 +7(划横线表示常见氧化态)氧化态先升高后降低左 右上下同族高氧化态趋向稳定Fe +2、+3Ru +4Os +4、+6、+8 浓度和酸度是影响多酸形成的重要因素，在浓度和酸度较大时含氧酸根发生聚合，形成以氧原子为公共连接的多酸根。不同酸度和浓度时V(V)的各种存在形态