铬副族元素和锰副族元素176页PPT

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南
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傲
，
审
ห้องสมุดไป่ตู้
容
膝
之
易
安
。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
铬副族和锰副族
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露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散

La Hf Ta W Re Os Ir 5d16s2 5d26s2 5d35s2 5d46s2 5d56s2 5d66s2 5d76s2
Pt 5d96s1
第二过渡系：只有39Y和 2和 Zr 的 s 价电子为 5s 40 最后的 46Pd的s价电子为 5s0外，其余的均为5s1
第三过渡系元素：只有最 后的元素 78Pt的s价电子 为6s1，其余的均为6s2。
由于过渡元素具有优良的机械加工性，彼此间 以及与非过渡金属组成具有多种特性的合金，在工 程材料方面有着广泛的应用。
Cr
Fe
Ni
钛合金
不锈钢
耐腐蚀机械性能强
熔点 变化 示意图
熔点高密度 高的原因？
密度
变化 示意图
原因:一般认为是过渡元素的原子半径较小而彼此堆积很紧 密，同时金属原子间除了主要以金属键结合外，还可能有部分 共价性 ，这与金属原子中未成对的(n-1)d电子也参与成键有关。
2. 元素性质 铬族元素的价电子层结构为(n-1)d5ns1,其中钨为 5d46s2。铬族元素原子中的六个价电子都可以参加成 键，因此最高氧化态是 + 6，与族数相一致。和所有 d 区元素一样，d 电子和部分的参加成键，因此铬族 元素表现出具有多种氧化态的特性。 在族中自上而下，从铬到钨，高氧化态区域稳 定，而低氧化态稳定性相反。如：铬易表现出低氧 化态（Cr(III)的化合物），而Mo、W以高氧化态 [Mo(VI)和W(VI)]的化合物最稳定。
1.2 原子半径和电离能 与同周期主族元素相比，过渡元素的原子半径 一般比较小，过渡元素的原子半径以及它们随原子 序数和周期变化的情况如下图所示。
在周期中从左向右，原子半径缓慢地缩小，到铜 族前后又稍增大。同族元素从上往下，原子半径增大。

下面是二者分离的规范写法 Al3+，Cr3+ NH3· 2O, H2O2 H 待分离的离子 所用的试剂 沉 淀 Al(OH)3 CrO42溶 液
例2. 向K2MnO4溶液中缓慢通入NO2，先有棕黑色沉淀生成， NO2过量则沉淀消失得到无色溶液。解释上述现象。
K2MnO4在酸中易歧化为MnO4-和MnO2，且二者均为强氧 化剂；NO2显酸性，溶于水歧化成HNO3和NO，既有氧化 性又有还原性。 向K2MnO4溶液中通入NO2，溶液显酸性，所以K2MnO4在 酸中歧化，有黑色沉淀生成。 NO2+H2O→HNO3+NO 3MNO42-+4H+ →2MnO4-+MnO2+2H2O 通入NO2过量，则将MnO4-和MNO2还原成无色Mn2+ MnO4-+NO2+H2O →Mn2++5NO3-+2H+ MnO2+NO2 →Mn2++2NO3-
例7. 解释现象：将KMnO4晶体的热分解产物加入试管中，加 少许水时观察到试管上部为绿色溶液，但加入大量水后则试 管上部为紫色溶液？
KMnO4晶体的热分解产物为K2MnO4, MnO2, O2， 加少许水时观察到试管上部为绿色的K2MnO4溶液， 但加入大量水后K2MnO4 歧化为KMnO4 、MnO2 ，则试管上 部为紫色的KMnO4溶液。
酸性过强时 Cr(Ⅵ) 以 CrO22+ 离子形式存 在。
K2Cr2O7 + 4 KCl + 3 H2SO4 ——2 CrO2Cl2↑+ 3 K2SO4 + 3 H2O
Cr2O72- 的氧化性较强，
E
θ 2 Cr2O7 /Cr 3

C（r OH）3 在水中存在如下平衡： Cr3+ + 3 OH– —— Cr（OH）3
H+ + CrO2– + H2O
——
2 盐类和配合物
Cr（Ⅲ）与相应 Al（Ⅲ）盐的结晶水个 数相同：
CrCl3 • 6 H2O
AlCl3 • 6 H2O
Cr（2 SO4）3 • 18H2O 紫色 Al（2 SO4）3 • 18 H2O
金属铬可以通过铬铁矿 FeCr2O4 制取， 用焦炭还原可制得铬铁合金：
FeCr2O4 + 4 C —— Fe + 2Cr + 4 CO↑
该合金可用于制造不锈钢。
如果要制取不含铁的铬单质，可将铬铁 矿与碳酸钠的混合物加强热，从而生成水溶 性的铬酸盐和不溶性的 Fe2O3：
4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3 + 7 O2 —— 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2↑
Cr2O3 + 2 NaOH ——
2 Na[C（r OH）4] + H2O
高温灼烧过的 Cr2O3 对酸和碱均为惰性， 需与熔矿剂 K2S2O7 共熔才能转为可 溶盐:
Cr2O3 + 3 K2S2O7 ——
Cr（2 SO4）3 + 3 K2SO4
Cr2O3 + 6 KHSO4 ——
Cr（2 SO4）3 + 3 K2SO4 + 3 H2O
21－1 铬及其ห้องสมุดไป่ตู้合物
21 － 1 － 1 铬的单质
铬的单电子多，金属键强，决定了金属铬 的熔点高达 1907 ℃，沸点高达 2671 ℃，也决 定了金属铬的硬度极高，是硬度最高的金属。

由于 NaCl 的溶解度基本不随温度变化，可用变温的方 法除去 NaCl，于是得 K2Cr2O7 橙色结晶。也叫红矾 。
§6
钼和钨
Mo、W 银白色金属，高硬度，高熔点。 W 是熔点最高的金属，m.p. 3683 K W 的储量，我国居世界第一位。 按电极电势的值看，Mo、W 的活泼性应和 Pb、Sn 相近， 但表面钝化，使得 Mo、W 在常温下不活泼。 Mo (VI)、W (VI) 的氧化性很弱。
Sr2+ 加入到 Cr2O72－ 溶液中，不能生成 SrCrO4 沉淀 。
§4 常见离子的分离
Zn2+、Cu2+、Ag+、Cr3+、Al3+ 等存在于同一溶液中，利用 其化合物在不同溶液中溶解性的不同，可加以分离，方法如下。
Zn2+、Cu2+、Ag+、Cr3+、Al3+
HCl（aq）
AgCl
Zn2+、Cu2+、Cr3+、Al3+
式存在，其中的氧原子就是 4 个
( Mo3O10 ) 中三边共点处的氧原子。 故总组成 [ P ( Mo3O10 )4 ] 3－。
钨酸和硅酸可形成十二钨硅杂多酸 2 H2O · 2 · WO3 。 SiO 12
§7 锰单质
锰不属于稀有金属，常以软锰矿 ( MnO2 ) 存在于自然界中。
锰的外观象铁，纯锰块状时呈银白色，硬度较高，熔点高，
酸根形式
组成形式 结构形式
[ PMo12O40 ] 3－
H3PO4· MoO3 12 [ P (Mo3O10)4 ] 3－
我们从十二钼磷杂多酸结构形式表示式 [ P ( Mo3O10 )4 ] 3－ 出发，对其结构加以说明。 4 个 ( Mo3O10 ) 以正四面体方式包围 P 。

A（l OH）3
CrO42－
20. 3. 6. Cr（III）和 A（l III）性质的比较
Cr（III）和 A（l III）的性质 有许多相似之处。
绿色的 Cr2O3 与 - Al2O3 相似，既溶于酸，也溶于碱。
Cr2O3 + 3 H2SO4 —— Cr（2 SO4）3 + 3 H2O
高温时灼烧过的 Cr2O3，对酸 和碱均为惰性，需与熔矿剂 K2S2O7 共熔，才能转入溶液中。
20. 1 铬单质
铬在自然界中以铬铁矿 Fe（CrO2）2 形式存在。
铬不列为稀有元素。
铬是银白色金属。 由于铬的单电子多，金属键 强，故硬度及熔点均高。 铬是硬度最高的过渡金属。
Cr3+ + 3 e－ Cr2+ + 2 e－
Cr E ⊖ = － 0.744 V Cr E ⊖ = － 0.913 V
主族元素与过渡元素的电子层结 构有着显著的差别。所以，Cr（III）和 A（l III）的性质又有许多不同点。
铝是主族元素，不易形成配位化 合物，A（l III）只能形成稳定的螯合物。
如 EDTA 螯合物、8 － 羟基喹啉 螯合物等。
Cr3+ 属于过渡金属离子，易形成 配位化合物。
A（l III）的化合物无色，因为Al 没有 d 电子，没有 d – d 跃迁。
多种 Cr（II）水合盐类可由水溶 液中结晶得出。
如 CrSO4 ·5H2O，CrCl2 ·4H2O， CrBr ·6H2O，C（r ClO4）2·6H2O 和 Cr（CH3COO）2 ·2H2O
其中醋酸亚铬最稳定且最易于制 取。
将 CrCl2 溶液与较浓的醋酸反应， 即可得到红色微溶物醋酸亚铬。

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Barium chromate
Yellow lead chromate
Silver chromate
Cr(III)
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2↑+ 4H2O
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Cr2O3具有两性
(2) Cr(OH)3
白钨矿CaWO4
锰分族(VIIB)：锰 Mn (manganese) 、 锝 Tc (technetium) 、 铼 Re (rhenium)
价电子构型：(n-1)d5ns2
从 Mn 到 Re，高氧化态趋向于稳定。
存在形态：以Mn2+ 最稳定， 而锝(Ⅱ)、铼(Ⅱ)则不存在简单离子。
20ห้องสมุดไป่ตู้0高考二轮微专题拓展
(3) 盐类和配位化合物
Cr3+: 3d3 电子构型为3d3，有6个空轨道。Cr3+具有较高的有效核电荷，半径 小，有较强的正电场————决定Cr3+容易形成d2sp3型配合物。
CrCl36H2O
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1
应用领域差异
2
探讨铬和锰在不同领域中的应用差异。
3
物理和化学特性
比较铬和锰的物理和化学特性。
其他区别
指出铬和锰之间的其他区别。
五、总结
铬副族和锰副族是生产和科学研究中非常重要的元素。它们具有广泛的应用 领域，并且在许多工业领域中扮演着重要的角色。
介绍铬的氧化态、氢氧化铬和氯化铬等化合物。
铬的应用
展示铬在不锈钢、合金钢以及其他领域中的广泛应用。
三、锰副族
锰的简介
我们将探讨锰的物理性质和化学 性质，以及它的应用领域。
锰的化合物
介绍锰的氧化态、氢氧化锰和氯 化锰等化合物。
锰的应用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
向大家展示锰在钢铁加工、电池 制造等领域中的重要应用。
四、铬和锰的区别
《铬副族和锰副族》PPT 课件
欢迎来到《铬副族和锰副族》PPT课件！铬和锰是两种重要的金属元素，属于 同一周期表的族别：铬副族和锰副族。
一、介绍
铬副族和锰副族是两种位于元素周期表中的重要族别。本节将介绍这两种族 别的特点和性质。
二、铬副族
铬的简介
铬的物理性质和化学性质，以及它的应用领域。
铬的化合物

体 ---
640 ℃ ~680 ℃分解为 Mn3O4 、 O2 和 K2O
224.7gL-1 (2 molL-1 KOH) 形 成 绿色溶液, 静止或水 量较多时, 变为紫红 色
+4 MnO2 黑色无定 形粉末 5.08
530 ℃ 分 解 为 Mn3O4 和 O2
不溶于水
+2 MnSO47H2O MnCl24H2O
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2.单质的物理性质
银白色金属,熔沸点高(同周期中最高). W:所有金属中熔点最高,3683±20K Cr:所有金属中硬度最大,9 3.单质的化学性质 ⑴常温稳定(氧化膜),纯态活泼 Cr+2HCl= H2↑+CrCl2(兰色,不稳定) 4Cr2++4H++O2= 2H2O+4Cr3+(绿色,稳定) Cr+H2SO4(浓)→Cr3++SO2↑ 浓硝酸、王水中钝化
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* 铬酸、重铬酸及其盐
酸性：H2CrO4 < H2Cr2O7 中强酸，只存 在于水溶液中。
2CrO42-+2H+
黄
Cr2O72-+H2O
橙红
碱中(pH>6): CrO42-为主 酸中(pH<2):Cr2O72-为主
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⑴盐的溶解性 重铬酸盐常温下大多易溶于水,Ag2Cr2O7↓ 铬酸盐多数难溶
1.9
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锰的单质
锰单质的性质： •白色金属，硬而脆
• 活泼金属：E (Mn 2/Mn) 1.182V Mn 2H2O Mn(OH)2 (s) H2 Mn 2H (稀) Mn2 H2

第21章 铬副族元素和锰副族元素
第一节 铬副族元素
一、概述
Cr 主要矿物是铬铁矿（FeCr2O4）。
Mo
主要矿物是辉钼矿(MoS2)。 丰度为0.00011%。
单质的物理性质
W
是黑钨矿[(Fe,Mn)WO4]和白钨矿 （CaWO4），丰度为0.00013%。
硬度、密度大，熔点高，机械性能强。铬是金属中硬度最大 的，并以优良的银白色金属光泽应用于电镀工业，钨是所有 金属中熔点最高的，用于制灯丝和耐高温材料。它们均用于 制合金钢，如不锈钢就是含铬12%的合金钢。
三、铬（Ⅵ）酸盐
1、CrO42-与Cr2O72-间的转化
•pH值的影响
CrO42-
黄色
+
2H+
H+ OH-
Cr2O72- + H2O
橙红色
pH < 2：Cr2O72-为主；pH > 6：CrO42-为主。
2、难溶铬酸盐
重金属离子的铬酸盐的溶 解度一般比重铬酸盐的溶 解度小，所以，在溶液中
总是生成MCrO4沉淀
Tc
放射性元素，1937年由人工方法 合成，也是铀的裂变产物之一。
Re
铼没有单独的矿物，主要来源于 辉钼矿，存在丰度为10-7%。
软锰矿 强热分解 MnO2
Mn3O4
铝热法还原 金属锰 Mn
3MnO2 = Mn3O4 +O2 3Mn3O4 + 8Al = 9Mn + 4Al2O3
Mn的制备： ② MnO2 xH2O KClO3
Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O K2Cr2O7 + 14HCl（浓） = 3Cl2↑ + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O