无机化学区元素一.ppt

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1、关于无机化学区元素一现在学习的是第1页，共70页 族族 周周 期期BB钪钪分分族族BB钛钛分分族族BB钒钒分分族族BB铬铬分分族族BB锰锰分分族族BB铜铜分分族族BB锌锌分分族族 4(第一第一过渡系过渡系)Sc TiV Cr MnFe Co Ni铁系铁系Cu Zn5(第二第二过渡系过渡系)YZr Nb Mo TcRu Rh Pd轻铂组轻铂组Ag Cd6(第三第三过渡系过渡系)La-LuHf Ta W ReOs Ir Pt重铂组重铂组Au Hg7(第四第四过渡系过渡系)Ac-LrRf Db Sg BhHs Mt Uun Uuu Uub现在学习的是第2页，共70页16.1 d区元素概述区元素概述1

2、6.1.5 d区元素离子的颜色16.1.4 d区元素的氧化态16.1.3 d区元素的化学性质16.1.2 d区元素的物理性质16.1.1 d区元素的原子半径和 电离能现在学习的是第3页，共70页16.1.1 d区元素的原子半径和电离能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现在学习的是第4页，共70页2.d区元素原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2 (Pd为5s0)现在学习的是第5页，共70页K KRbCsCaCaScScTiTiV VCrCrMnMnFeFeCoCoNiNiCuCuZnZnSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdBaLuHfTaWReOsIrPtA

3、uHg1.过渡元素原子半径一般比过渡元素原子半径一般比 较小。较小。3.d区元素的原子半径2.同一周期元素从左到右原子半径缓慢减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。小，到铜族元素又稍增大。3.同族元素从上往下原子半径增大，但五、同族元素从上往下原子半径增大，但五、六周期六周期(除除B)外由于镧系收缩使其同族元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。素原子半径十分接近，导致其元素性质相似。现在学习的是第6页，共70页总趋势：同周期 左右由小大,幅度不大。同副族 不规律。4.d区元素的第一电离能现在学习的是第7页，共70页16.1.2 d区元素的物理性

4、质区元素的物理性质熔点、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。现在学习的是第8页，共70页熔点变化示意图现在学习的是第9页，共70页16.1.3 d区元素的化学性质现在学习的是第10页，共70页1.第一过渡系的单质比第二过渡系的单质 活泼；例：第一过渡系除Cu外均能与稀酸作用，第二、三过渡系仅能溶于王水、氢氟酸，而Ru,Rh,Os,Ir不溶于王水。2.与活泼非金属(卤素和氧)直接形成化合物。3.与氢形成金属型氢化物：如：VH18，TaH0.76，LaNiH5.7。4.与硼、碳、氮形成间充型化合物。现在学习的

5、是第11页，共70页总趋势：从上到下活泼性降低。(Ni2+/Ni)=0.2363V(Pd2+/Pd)=+0.92V(Pt2+/Pt)=+1.2V(估计值)现在学习的是第12页，共70页16.1.4 d区元素的氧化态区元素的氧化态多种氧化态。例如：Mn的氧化态呈连续状，Mn(CO)5Cl(+1)，Mn(CO)5，NaMn(CO)5(-1)。注：红色为常见的氧化态。现在学习的是第13页，共70页16.1.5 d区元素离子的颜色区元素离子的颜色Mn()Fe()Co()Ni()Fe()Cu()水合离子呈现多种颜色。现在学习的是第14页，共70页*16.3.4 多酸型配合物 同多酸和杂多酸及其盐*16.

6、3.3 钼、钨的化合物16.3.2 铬的化合物16.3.1 铬、钼、钨的单质16.3 铬铬 钼钼 钨钨 多酸型配合物多酸型配合物现在学习的是第15页，共70页铬分族(VIB)：Cr,Mo,W,Sg16.3.1 铬、钼、钨的单质铬、钼、钨的单质价层电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2 灰白色金属，熔沸点高，硬度大。表面易形成氧化膜。室温时纯铬溶于稀HCl,H2SO4，在浓HNO3中钝化。高温下与活泼的非金属及C,B,N反应。现在学习的是第16页，共70页颜色存在的pH橙红2黄6Cr3+(aq)紫酸性亮绿强碱Cr2+(aq)蓝酸性水溶液中铬的各种离子 Cr2+(aq)Cr3+(aq)16.3.

7、2 铬的化合物现在学习的是第17页，共70页 铬元素的电势图Cr Cr Cr OCr23272+-0.741.33-0.41-0.91Cr Cr(OH)Cr(OH)CrO2424-0.12-1.1-1.4-1.3/V/V酸性溶液中，Cr2O 有强氧化性碱性溶液中，CrO 无氧化性酸性溶液中，Cr3+稳定碱性溶液中，Cr(OH)4-有还原性无论酸性或碱性溶液，Cr()均不稳定现在学习的是第18页，共70页(3)Cr()含氧酸及其离子在溶液中的转化pH的影响pH6：CrO42-为主。OHOCr 2HCrO 2H2CrO2272424+-+-(黄)(橙)H2Cr2O7,H2CrO4均为强酸,仅存在于

8、稀溶液=0.85K a2=9.55K a1=3.210-7K a21.铬()的化合物现在学习的是第19页，共70页(4)Cr()的难溶盐-=10.02)OCr(Ag7722-=101.1)CrO(Ag1242+-+2H)(s,CrO2AgOHOCr4Ag422272砖红+-+2H)(s,2BaCrOOHOCr2Ba422722柠檬黄+-+2H)(s,2PbCrOOHOCr2Pb422722黄铬酸盐比相应的重铬酸盐溶解度小。现在学习的是第20页，共70页O7H2KCl2+721.33V)/CrO(Cr32=+-OH4Cr23SOH83SOOCr232423272+-+-O7H2Cr3S8HS3H

9、OCr232272+-O7H2Cr3I14H6IOCr232272+-2CrCl3Cl)14HCl(s)OCrK32722+浓O7H2Cr6Fe14H6FeOCr2332272+-O7H2Cr3Sn14H3SnOCr2342272+-(5)K2Cr2O7的氧化性现在学习的是第21页，共70页2.铬()的化合物性质：(灰绿)(亮绿色)(1)Cr2O3的制备与性质(2)Cr(OH)3现在学习的是第22页，共70页Cr(H2O)63+Cr(OH)(H2O)52+H+2Cr(H2O)63+(H2O)4Cr(OH)2Cr(H2O)44+2H+2H2O=104K=102.7K 现在学习的是第23页，共70

10、页蓝色Zn)(2Cr22+Zn(s)Cr3+14HSOOCrOH7OS32Cr24272Ag22823+-+O8H2CrO2OHO3H2Cr(OH)224224+-(4)Cr()的还原性与氧化性碱性条件下易被氧化。Cr2+(aq)Cr3+(aq)V33.1)Cr/OCr(3272=+-酸性条件：EV12.0)Cr(OH)/CrO(-424-=-碱性条件：E现在学习的是第24页，共70页(5)Cr()的配位性配位数为6，Cr3+采用d2sp3杂化轨道成键。如：水合异构体现在学习的是第25页，共70页(6)Cr(),Cr()的鉴定 戊醇(乙醚)蓝色H+现在学习的是第26页，共70页小结：(NH4)

11、2Cr2O7(橙黄)Cr2O3(s,绿)CrCr(OH)3(灰绿)Cr(OH)4(亮绿)-Cr2O7(橙红)2-CrO4(黄)2-BaCrO4(s,柠檬黄)Ag2CrO4(s,砖红)PbCrO4(s,黄)Cr3+CrO(O2)2(蓝)O2，H+H+H+H+H+过量OH-OH-氨水或适量OH-H2O2Cl2Br2ClO-Sn2+,Fe2+SO3,H2SI-(Cl-)2-S2O82-H2O2OH-乙醚Ag+Ba2+Pb2+Ba2+Pb2+Ag+H+Cr2+O2Zn现在学习的是第27页，共70页16.4.1 锰的单质16.4 锰锰*16.4.3 锰的Gibbs函数变 -氧化值图16.4.2 锰的化合

12、物现在学习的是第28页，共70页锰分族(VIIB)：Mn Tc Re Bh 价电子构型：(n-1)d5ns216.4.1 锰的单质锰的单质锰单质的性质：白色金属，硬而脆 活泼金属：1.182V/Mn)(Mn2-=+现在学习的是第29页，共70页16.4.2 锰的化合物Mn的价电子构型：3d54s2Mn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，相应含锰离子分别为：现在学习的是第30页，共70页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

13、 红色 淡红色d电子数 d0 d1 d4 d5存在于溶液 中的条件中性 pH13.5 易歧化 酸性现在学习的是第31页，共70页锰元素电势图：1.7001.231.510.5965-0.0514酸性溶液V/碱性溶液V/现在学习的是第32页，共70页1.锰()的化合物强氧化性溶液的酸度不同，MnO4被还原的产物不同：1.51V)/MnMnO(24=+-现在学习的是第33页，共70页不稳定性加热(见光)遇酸浓碱现在学习的是第34页，共70页2.锰()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。现在学习的是第35页，共70页还原性（碱性）强氧化剂3.锰()的化

14、合物：MnO2现在学习的是第36页，共70页.锰()的化合物Mn(H2O)62+Mn(OH)(H2O)5+H+=1010.6K 在碱性条件下：Mn(OH)2为碱性MnCO3Mn(OH)2MnSMnC2O4Ksp1.8 10-11 1.9 10-132.0 10-131.1 10-15现在学习的是第37页，共70页 Mn2+的还原性弱 鉴定Mn2+常用NaBiO3，介质用HNO3，Mn2+量不宜多。MnS(肉色）：稀酸溶性硫化物现在学习的是第38页，共70页小结：(黑褐)(白色)(肉色)(深肉色)无O2+OH-H+KClO3 +KOHH+或CO2(歧化)H2O+SO32-OH-(浓)+SO32-

15、H+或CO2(歧化)紫色暗绿现在学习的是第39页，共70页16.5 铁铁 钴钴 镍镍16.5.1 铁、钴、镍的单质16.5.3 铁、钴、镍的配合物16.5.2 铁、钴、镍的化合物现在学习的是第40页，共70页族 Fe Co Ni 铁系 Ru Rh Pd Os Ir Pt铂系铁系元素的相关矿物：辉钴矿：CoAsS；镍黄铁矿：NiSFeS；赤铁矿：Fe2O3；磁铁矿：Fe3O4；菱铁矿：FeCO3；黄铁矿：FeS2；现在学习的是第41页，共70页16.5.1 铁、钴、镍的单质化学性质：中等活泼的金属1.与稀酸反应2.与浓酸的作用冷浓HNO3使Fe，Co，Ni钝化。现在学习的是第42页，共70页3.

16、与非金属反应4.与CO形成羰合物 Fe(CO)5，Co2(CO)8，Ni(CO)4纯Fe,Co,Ni在水和空气中稳定。现在学习的是第43页，共70页 除Fe以外，最高氧化值都没有达到3d和4s电子数的总和。16.5.2 铁、钴、镍的化合物价电子构型常见氧化值最高氧化值及其化合物Fe3d64s2+2,+3+6(+8)Na2FeO4(FeO4)Co3d74s2+2,+3 +5 K3CoO4 Ni3d84s2+2,+3 +4 K2NiF6 现在学习的是第44页，共70页铁的重要化合物现在学习的是第45页，共70页钴()和镍()的重要化合物现在学习的是第46页，共70页Fe 0.8914 Fe(OH)

17、0.5468Fe(OH)0.9FeO：/V2324-Fe 0.4089 Fe 0.769 Fe1.91FeO：/V2324-+-铁、钴、镍的元素电势图Co 0.282 Co 1.95 Co23-+Ni0.2363Ni 1.68NiO22-+Co0.73 Co(OH)0.17Co(OH)23-Ni0.69 Ni(OH)0.49NiO22现在学习的是第47页，共70页氧化性：Fe()Co()Ni()氧化性大小 Fe()Co()Ni()F-FeF3 CoF3 *(350分解)Cl-FeCl3 CoCl3 *(常温分解)Br-FeBr3 *I-*小大稳定性大小大小还原性稳定性现在学习的是第48页，共7

18、0页1.铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物(1)铁、钴、镍的氧化物 Fe2O3红棕色，FeO黑色，Fe3O4黑色；Co2O3xH2O暗褐色，CoO灰绿色；Ni2O32H2O灰黑色，NiO绿色。现在学习的是第49页，共70页(2)铁、钴、镍的氢氧化物)白(s,Fe(OH)2OHFe222O无+-+)红棕(s,Fe(OH)32O现在学习的是第50页，共70页氯化羟钴(碱式氯化钴)(慢)还原性：Fe()Co()Ni()M=Co,Ni现在学习的是第51页，共70页2.铁、钴、镍的盐FeCl3黑褐色，Fe(NO3)39H2O淡紫色，FeCl24H2O淡蓝色，FeSO47H2O淡绿，现在学习的是第52页，共70

19、页(NH4)2Fe(SO4)26H2O(Mohr盐)淡绿色，CoSO47H2O淡紫色，CoCl26H2O粉红色，NiCl26H2O草绿色，NiSO47H2O暗绿色。Ni(NO3)26H2O青绿色。现在学习的是第53页，共70页(1)水溶液中水解淡绿Fe(H2O)62+Fe(OH)(H2O)5+H+Fe(H2O)63+Fe(OH)(H2O)52+H+淡紫=10-9.5=10-3.05Fe(OH)(H2O)52+Fe(OH)2(H2O)4+H+=10-3.26现在学习的是第54页，共70页Fe3+水解最终产物：Fe(OH)3结构：2Fe(H2O)63+(H2O)4 Fe(OH)2Fe(H2O)44

20、+2H+2H2O水合铁离子双聚体=10-2.912Cr(H2O)63+(H2O)4Cr(OH)2Cr(H2O)44+2H+2H2O现在学习的是第55页，共70页粉红色Co(H2O)62+Co(OH)(H2O)5+H+=10-12.20绿色Ni(H2O)62+Ni(OH)(H2O)5+H+=10-10.64现在学习的是第56页，共70页(FeCl3烂板剂)红(2)Fe3+为中等强度氧化剂现在学习的是第57页，共70页保存Fe2+溶液应加入Fe(3)Fe2+具有还原性：现在学习的是第58页，共70页(4)FeCl3有明显的共价性，易潮解蒸汽中形成双聚分子(5)CoCl26H2O变色硅胶。CoCl2

21、6H2OCoCl22H2O 紫红 CoCl2H2O 蓝紫粉红色52.390120CoCl2蓝色现在学习的是第59页，共70页1.铁的配合物高自旋：FeF63-，Fe(NCS)n(H2O)6-n3-n低自旋：Fe(CN)63-，Fe(CN)64-Fe(CN)5NO2-16.5.3 铁、钴、镍的配合物现在学习的是第60页，共70页K4Fe(CN)6 黄血盐，黄色；K3Fe(CN)6 赤血盐，晶体为红色。异硫氰合铁()配离子鉴定Fe3+的反应现在学习的是第61页，共70页Prussians蓝Turnbulls蓝Prussians蓝，Turnbulls蓝组成均为：KFe(CN)6Fex该反应用于Fe2

22、+的鉴定(酸性条件)。该反应用于Fe3+的鉴定(酸性条件)。现在学习的是第62页，共70页棕色用于 鉴定：“棕色环”现在学习的是第63页，共70页2.钴的配合物 Co()的配合物大多是低自旋的(CoF63-除外)，例如：Co(NH3)63+，Co(CN)63-，Co(NO2)63-在溶液中或固态时十分稳定。现在学习的是第64页，共70页 Co()的配合物分为两类，一类是粉红色的八面体配合物，另一类是蓝色的四面体配合物。Co(H2O)62+CoCl42-Cl-H2O粉红色 蓝色 Co()的八面体配合物大多是高自旋的，低自旋的配合物是少见的。现在学习的是第65页，共70页蓝色Cl-土黄色红色Co(

23、)的配合物具有强还原性Co(CN)5H2O)3-：CN-CN-CN-CN-CN-CN-3d 4s 4p 4d易失去4Co(NH3)62+O2+2H2O4Co(NH3)63+4OH-易被氧化现在学习的是第66页，共70页四异硫氰合钴()配离子实验中用固体KSCN或NH4SCN鉴定Co2+的反应Co()的配合物在水溶液中稳定性较差现在学习的是第67页，共70页蓝色SO42-浅绿色(不易观察到)3.镍的配合物 八面体构型配合物，例如：Ni(NH3)62+采用sp3d2杂化轨道成键。平面正方形配合物，例如：Ni(CN)42-，二丁二肟合镍()采用dsp2杂化轨道成键。水合硝酸镍及其溶液现在学习的是第68页，共70页Ni离子的鉴定丁二肟鲜红色现在学习的是第69页，共70页2022/9/27感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第70页，共70页