无机化学 过渡元素
Na Mg 钠 镁 IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 钾 钙 钪 钛 钒 铬 锰 铁 钴 镍 铜 锌 Rb Sr 铷 锶 Y 钇
Ga Ge As Se 镓 锗 砷 硒 Sn 锡 Pb 铅 Sb 锑 Bi 铋 Te 碲 Po 钋
2. 族的变化
(1)现象
d区各族元素原子的共价半径/pm 族 周期 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
4 5
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 144 136 122 118 117 117 116 115 117 125
Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd 162 145 134 130 127 125 125 128 134 148
57 La
187.7 182.4 182.8 182.1 181.0 180.2 204.2 180.2 178.2 177.3 176.6 175.7 174.6 194.0 173.4 106.1 103.4 101.3 99.5 97.9 96.4 95.0 93.8 92.3 90.8 89.4 88.1 86.9 85.8 84.8
23.1.3 原子半径
1. 周期的变化
(1)现象
第一过渡系元素的原子半径/pm
元素 Sc
Ti
V
Cr Mn Fe
Co
Ni
Cu
Zn
125
r/pm 144 136 122 118 117 117 116 115 117 现象 半径缓慢减小
半径增大
(2)原因——屏蔽效应(Scre General Character of d-Block Element)
23.1.1 过渡元素与过渡系 23.1.2 23.1.3 23.1.4 23.1.5 23.1.6 23.1.7 价层电子构型 原子半径 氧化态 单质的物理性质 单质的化学性质 化合物的性质
6
La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 169 144 134 130 128 126 129 130 134 149
即:ⅢB族同副族元素,从上到下,原 子半径增大; 但其它各族第五、六周期同族元素原子 半径相近。
(2)原因—镧系(Ln)收缩(Lanthanide Contraction)
Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In 锆 铌 钼 锝 钌 铑 钯 银 镉 铟 Ta 钽 W Re Os 钨 铼 锇 Ir 铱 Pt Au Hg Tl 铂 金 汞 铊
I Xe 碘 氙 At Rn 砹 氡
Cs Ba Lu Hf 铯 钡 镥 铪
Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uun Uun * * * 钫 镭 铹 镧 La 系 镧 锕 Ac 系 锕 Ce 铈 Th 钍 Pr 镨 Pa 镤 Nd Pm Sm Eu Gd 钕 钷 钐 铕 钆 U Np Pu Am Cm 铀 镎 钚 镅 锔 Tb Dy Ho Er Tm 铽 镝 钬 铒 铥 Bk Cf Es Fm Md 锫 锎 锿 镄 钔 Yb 镱 No 锘 Lu 镥 Lr 铹
2. 过渡系
过渡系 周 期 过渡系 副族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB 钪 Sc 钛 Ti 钒 V 铬 锰
Ⅷ ⅠB ⅡB
铁系、铂系
铜 Cu
锌 Zn
4
第一
Cr Mn Fe Co Ni
5
6 7
第二
Y
Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd
W Re Os Ir Pt
Ag
Au
Cd
Hg
第三 La Hf Ta
第23章 d区金属
(d-Block Element) §23.1 d区元素通性
§23.2 钛族元素
§23.3 钒族元素
§23.4 铬族元素
§23.5 锰族元素 §23.6 铁、钴、镍
族 周 期 IA
1 2 3 4 5 6 7
H 氢 IIA Li Be 锂 铍
s区 d区
p区 f区
0 He IIIA IVA VA VIA VIIA 氦 B C N O F Ne 硼 碳 氮 氧 氟 氖 Al 铝 Si 硅 P 磷 S 硫 Cl 氯 Br 溴 Ar 氩 Kr 氪
镧系元素的原子半径和Ln3+离子半径/pm
IIIB
21 Sc
160.6 73.2
原子序数
元素符号 原子半径
Ln3+离子半径
58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu
39 Y
181 89.3
IB
29 Cu 铜 47 Ag 银 79 Au 金 111 Uuu *
IIB
30 Zn 锌 48 Cd 镉 80 Hg 汞 112 Uub *
电子层
M L K N M L K O N M L K P O N M L K
8 8 2 8 18 8 2 8 18 18 8 2 8 18 32 18 8 2
第四 Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
Ⅷ族元素的水平相关性 > 垂直相关性 铁系元素:Fe Co Ni 铂系元素:Ru Rh Pd , Os Ir Pt
23.1.2 价层电子构型
(n-1)d1-10ns1-2 过渡元素的原子结构共同特点:
电子依次填充在(n-1)d轨道上,而 外层只有1-2个电子,易失去,所以它 们都是金属元素。
24 Cr 铬 42 Mo 钼 74 W 钨 106 Sg 25 Mn 锰 43 Tc 锝 75 Re 铼 107 Bh 26 Fe 铁 44 Ru 钌 76 Os 锇 108 Hs
VIII
27 Co 钴 45 Rh 铑 77 Ir 铱 109 Mt 28 Ni 镍 46 Pd 钯 78 Pt 铂 110 Uun *
23.1.1 过渡元素与过渡系
1. 过渡元素 (Transition Element)
IIIB IVB
21 Sc 钪 39 Y 钇 71 Lu 镥 103 Lr 铹 22 Ti 钛 40 Zr 锆 72 Hf 铪 104 Rf
VB
23 V 钒 41 Nb 铌 73 Ta 钽 105 Db
VIB VIIB