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1-1. 过渡元素的价电子层结构.
(n-1)d1~10ns1~2 (Pd:4d105s0) d电子数较多.d电子可部分或全部成键. d轨道未充满可接受孤电子
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1-2过渡元素的原子半径和电离势.
过渡元素原子半径比较小,电离势不如主族有规律: 同一周期,从左→右 r↓ ⅦB , Ⅷ最小 , 然后↑未
充满,d的屏蔽效应↓、z↑、r↓.到了ⅡB全充满d屏蔽 ↑、z↓ 、 r↑
同一族 .五、六周期的r相似–––镧系收缩，离子 半径变化相似 较小,
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过渡元素的电离势的变化规律与原子半径变 化有关: 同一周期从左→右 I↑ ⅦB , Ⅷ最大, 然后又逐渐减小.
见p1047 表21––7.
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1–3. 过渡元素的氧化态.
由于d电子的部分或全部参加成键,所以过渡 元素的氧化态一般从+Ⅱ~与族数
相同的最高氧化态.见p1049 表21–8. 同一周期.从左→右 氧化态↑ ⅦB 最高,然后
↓. 同一族.自上而下,高氧化态比较稳定,而主族
低氧化态比较稳定;
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1–4.单质的性质
1.物性:
2. 重要化合物.
TiO2,白色粉末,不溶于水、酸,可溶于HF,热的浓H2SO4 TiO2+6HF=H2[TiF6]+2H2O TiO2+H2SO4(浓)=TiOSO4+H2O TiO2作颜料,催化剂,化妆品.
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2-2.钒. 3d34s2
1. 单质：
银白色金属.较硬(>钢).常温下不溶于稀酸,可溶于
HNO3、王水、热的浓
H2属SO反4形,在成O合2存金在.
下
熔
融
强
碱
,
加
热
时
与
大
多
数
非
金
2.重要化合物.
V2O5 橙黄色~深红色晶体,有毒,微溶于水,为强氧化 剂.
V2O5+6H++2Cl– 2VO2++ Cl2+3H2O
V2O5作催化剂(SO2氧化)及有机合成.
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§14-3铬、钼、钨 [(n-1)d5ns1]
同一族自上而下酸性减弱;(氧化态相同)； 同一种元素氧化态↑酸性↑.
如: MnO2 Mn2O3 MnO3 Mn2O7 碱性 弱碱 两性 酸性
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1-6. 过渡元素水合离子的颜色
由于含有d电子且轨道未充满; d电子可吸 收可见光发生电子跃迁使立志显示出互 补色.
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1-7.过渡元素的配位性质
d轨道未充满,可接受配体提供的孤电子对 而表现出较强的配位能力.
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1-8. 过渡金属及其化合物的磁性.
大多数有磁性.(与其含有未成对d电子有关) 根据未成对电子数 n可判断配位情况确定
高自旋或低自旋.
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例题:
某中心离子在八面体弱磁场n=4.9BM,n=4,而在八 面体强场n=0BM，n=0.
③与非金属反应. ④易形成合金
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3-2.重要化合物
1.CrO3 2.Cr2O3 3.重铬酸盐 4.铬酸盐(CrO24- ) 5.钼酸盐.
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CrO3
Cr2O3
1.CrO3暗红色晶体,酸酐,强氧化剂
洗
液
K2Cr2O7(s)+2H2SO4( 浓 )=2KHSO4+2CrO3+
H2O
由此推导出中心离子的d电子数为6,即可能是Co3+ 或Fe2+
∵弱场
高自旋
强场
∴与事实相符.
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低自旋
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§14-2. 钛、钒
2-1.钛. 3d24s2 2-2.钒. . 3d34s2
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2-1.钛. 3d24s2
1.单质：银白色金属.ρ=4.506g .cm-3(铁的一半)
较高机械温度,表面致密氧化膜,有良好的抗腐蚀性,制造 飞机、坦克有关设备.
3-1.单质 3-2.重要化合物
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3-1.单质
①都是银白色金属,熔沸点很高,铬的硬度最大,表面易 形成致密的氧化膜,具有一定耐腐蚀性,一旦膜被破坏 则易溶于稀H2SO4中,不溶于HNO3和H3PO4 .钼钨可 溶于HNO3+HF中,高温下铬、钼、钨
② 与 酸 反 应 Cr( 无 氧 化 膜 ), 可 溶 于 稀 HNO3 、 H2SO4, Mo、W可溶于HNO3+HF
第十四章过渡元素 ⅣB-ⅦB Ⅷ
§14-1 过渡元素的通性 §14-2 钛、钒 §14-3 铬、钼、钨 §14-4 锰 §14-5. 铁、钴、镍
§14-1.过渡元素的通性
1-1. 过渡元素的价电子层结构. 1-2. 过渡元素的原子半径和电离势. 1-3. 过渡元素的氧化态. 1-4. 单质的性质 1-5. 过渡元素氧化物的酸碱性. 1-6. 过渡元素水合离子的颜色. 1-7. 过渡元素的配位性质 1-8. 过渡金属及其化合物的磁性.
K+Na+NH+ 盐 易 溶 ,Hg+ 、 Ba2+ 、 Pb2+ 盐 难
溶.
2CrO
24
2H
Cr2O72- +H2O
黄
橙红
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5.钼酸盐.
(NH4)2MoO4 ( NH4)3PO4·12MoO3 ·6H2O↓ 黄色
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§14-4 .锰3d54s2
4-1.单质 4-2. 重要化合物.
(NH3)2Cr2O7
Cr2O3+N2+4H2O
2.Cr2O3绿色粉末.Cr2O3不溶于酸和碱,作催化剂
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3. 重铬酸盐.
如K2Cr2O7、(NH3)2Cr2O7 。大多易溶于 水,在酸性介质中为强氧化剂:
Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H 2O
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4.铬酸盐(CrO24- )
M具有较强还原性；
还原性：第一过渡系列 > 第二 < 第三(同族↓)而
主族同一族自上而下还原性↑,表现在； ①与酸反应. 第一过渡系列与稀酸； ②与活泼非金属反应.
其中Sc,La的还原性较强,在空气中迅速被氧化, 在水中反应放出H2，也能溶于酸 。
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1-5. 过渡元素氧化物的酸碱性
同一周期从左→右 酸性↑ 碱性↓. 如:Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7 碱性 两性 酸性 强酸性
①由于过渡元素的r较小,所以密度、硬度 较大，熔沸点较高.
②由于含有较多d电子,能级交错,所以具有 金属光泽,导电导热性大多有磁性.
③由于金属晶体是通过金属键结合的，所 以过渡金属具有良好的延展,机械加工性; 其中W的熔沸点最大(22-57g.cm3)
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2.化性.
大多数 M n 较小甚至为反值. M