过渡金属元素分解
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元素周期表中的过渡金属元素元素周期表是一张记录了所有已知元素的表格,它按照一定规律排列了元素的原子序数和化学性质。
其中,过渡金属元素是周期表中的一类重要元素。
本文将介绍过渡金属元素的定义、特性以及在各个领域的应用。
一、过渡金属元素的定义过渡金属元素是指元素周期表中第4至第11族的元素,它们的电子配置在填充d轨道时出现了不规则的变化。
这类元素包括钛(Ti)、铬(Cr)、铁(Fe)、镍(Ni)等,共有38个元素。
过渡金属元素以其独特的物理和化学特性而备受关注。
二、过渡金属元素的特性过渡金属元素具有一系列独特的特性,使其在化学、材料科学以及生物学等领域具有重要应用价值。
1. 变价性:过渡金属元素的最外层电子数较少,因此它们容易失去或吸收电子,表现出多样的化合价态。
例如,铁在+2和+3价之间变化,形成不同的化合物。
2. 高熔点和良好的热导性:过渡金属元素由于其复杂的电子结构和强大的金属键,具有相对较高的熔点和良好的热导性。
因此,它们常被用于高温环境下的合金制备和热传导材料。
3. 催化性能:过渡金属元素在催化反应中起到重要作用。
它们能够改变反应的速率和方向,提高反应的效率。
例如,铂是许多重要催化剂的组成部分,广泛应用于汽车排放控制和化学工业中。
4. 彩色化合物的形成:过渡金属元素形成的化合物常常具有鲜艳的颜色。
这是由于它们d轨道电子的能级结构引起的。
例如,铜(II)离子形成的化合物呈现出蓝色,铬(III)离子形成的化合物呈现出绿色。
三、过渡金属元素的应用由于其独特的化学性质和物理特性,过渡金属元素在许多领域有着广泛的应用。
1. 工业领域:过渡金属元素被广泛应用于材料工程、电子工业和制药工业等领域。
例如,钢中的铁是由铁和碳以及其他过渡金属元素组成的合金,具有高强度和抗腐蚀性。
2. 能源产业:某些过渡金属元素在能源领域具有重要的作用。
铂、钴等元素被用作燃料电池的催化剂,提高其效率和稳定性。
铬和钒等元素则广泛应用于储能材料中。
元素周期表中的内过渡金属元素特性元素周期表是化学家们用来分类和组织化学元素的一张表格。
通过对元素周期表的研究,科学家们逐渐了解了不同元素的特性和行为。
在元素周期表中,内过渡金属元素是一类重要的元素,具有独特的特点和性质。
本文将介绍内过渡金属元素的特性,包括电子结构、化学反应和应用领域。
一、电子结构内过渡金属元素是指周期表中d区的元素,包括镧系和锕系元素。
它们的电子结构具有一定的特点,主要体现在d轨道的使用上。
内过渡金属元素的轨道层级为(n-2)f^(1-14)(n-1)d^0-10ns^0-2,其中n表示元素所在的主能级。
由于f轨道占据在d轨道之前,内过渡金属元素的电子结构复杂多样,使其具有丰富的化学行为和多种配位方式。
二、化学反应内过渡金属元素在化学反应中表现出独特的特性。
首先,内过渡金属元素的化合价较高,常见的化合价为+2和+3。
内过渡金属元素可以通过氧化还原反应改变氧化态,以适应不同环境的要求。
此外,内过渡金属元素还可以形成不同的配合物,与其他原子或离子形成稳定的配位化合物。
内过渡金属元素也具有良好的催化性能。
许多内过渡金属元素在化学反应中作为催化剂发挥重要作用。
例如,铁、铂和铑等元素被广泛应用于氢气的加氢反应和有机物的氧化反应。
内过渡金属元素的催化性能主要与其电子结构和配位方式有关。
三、应用领域内过渡金属元素具有广泛的应用领域,主要体现在以下几个方面。
1. 金属合金:内过渡金属元素具有良好的强度和耐腐蚀性,在金属合金中起到增加硬度和耐久性的作用。
例如,钛合金中的钛是一种重要的内过渡金属元素,具有轻质、高强度和耐热性的特点,被广泛应用于航空航天工业和生物医学领域。
2. 催化剂:如前所述,内过渡金属元素在化学反应中具有良好的催化性能。
它们可以提高反应速率、降低反应温度,并在合成化学、能源转化和环境保护等领域起到重要作用。
3. 发光材料:内过渡金属元素可以作为荧光粉等发光材料的组成部分。
例如,铑和镧被广泛用于制备LED、荧光灯等发光材料,具有高亮度和长寿命的特点。
元素周期表中的过渡金属特点与应用过渡金属是指位于d区的元素,它们在原子内外电子的排布上具有特殊性质,呈现出独特的化学性质和广泛的应用价值。
下面将从元素周期表的角度出发,详细介绍过渡金属的特点和应用。
一、元素周期表中的过渡金属特点过渡金属具有以下特点:1. 化合价多变性:过渡金属能够在化合物中以不同的化合价存在。
这一特点使得它们可以形成多种不同的化合物,从而拓展了它们的应用领域。
2. 原子尺寸和离子半径变化规律:过渡金属的原子尺寸和离子半径在周期表中呈现出规律性的变化。
随着元素周期数的增加,原子半径逐渐减小,而离子半径则呈现复杂的变化规律。
3. 异常磁性:过渡金属具有较强的磁性,其中铁、镍和钴是常见的磁性过渡金属。
这一特点使得它们在制造电磁设备、磁性材料等方面具有重要的应用。
4. 催化性能:过渡金属具有优良的催化性能,尤其是在工业生产过程中的应用广泛。
比如,钯金属催化剂常用于化学合成中的氢化反应和氧化反应。
5. 彩色离子:过渡金属的化合物往往呈现出丰富多彩的颜色。
这是由于过渡金属能够吸收和发射可见光范围内的电磁波,使物质呈现不同的颜色。
二、过渡金属的应用1. 催化剂应用:过渡金属常被用作催化剂,广泛应用于各个行业。
铂金属催化剂在汽车尾气净化中起到催化还原的作用,使有害气体转化为无害物质;钯金属催化剂在有机合成中能够加速氢化和氧化反应,提高反应速率。
2. 电池材料:过渡金属氧化物常被用作电池材料。
锰酸锂是一种常用的正极材料,在锂离子电池中具有高能量密度和长循环寿命的特点。
3. 金属合金:过渡金属是制备金属合金的重要成分。
例如,钢中加入适量的铬、钼等过渡金属可以提高钢的硬度和耐腐蚀性,使其具备更广泛的应用领域。
4. 光电器件:过渡金属氧化物和硫化物是光电器件的重要组成部分。
如氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜广泛应用于显示器和太阳能电池等领域。
5. 颜料和染料:过渡金属化合物常被用作颜料和染料,给产品带来丰富的颜色。
I.铁Fe一、铁的结构和性质1.铁是26号元素,位于第四周期第训I族,属于过渡元素。
原子结构示意图:主要化合价:+2, +32.铁在金属的分类中属于黑色金属,重金属,常见金属。
纯净的铁是光亮的银白色金属,密度为7.86g/cm 3,熔沸点高,有较好的导电、传热性,能被磁铁吸引,也能被磁化。
还原铁粉为黑色粉末。
3.铁是较活泼的金属元素,在金属活动性顺序表中排在氢的前面。
①跟非金属反应:点燃点燃△3Fe+2O2 == Fe3O42Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeSFe+I2= FeI2②跟水反应:3Fe+4H20==(高温)==Fe3O4+4H2炼铁料化学原理铁矿石、焦炭、石灰石、空气在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来I①还原剂的生成炼钢生铁、空气(或纯氧、氧化铁)、生石灰、脱氧剂在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它氧化为气体或炉清除去I ______________________________________________________________________________________①氧化:2Fe+02fBi温 2FeOC+O2=CO2CO +C 同温2CO 2FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。
如 C+FeO②铁的还原亘ie+COTFe2O3+3CO )高2Fe+3CO2②造渣:生成的硅锰氧化物得铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。
③炉渣的生成③脱氧,并调整Mn、Si含量CaCO3向温 CaO+CO22FeO+SiEL=E2Fe+SiO2③跟酸作用:Fe+2H+=Fe2++H t (遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化;与氧化性酸反应2不产生H2,且氧化性酸过量时生成Fe3+)④与部分盐溶液反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+4.炼铁和炼钢的比较1.过渡元素位于周期表中中部从niB〜ii B族十个纵行,分属于第四周期至第七周期。
过渡元素都是金属,又叫过渡金属。
化学元素周期表基础知识点清单过渡金属化学元素周期表基础知识点清单-过渡金属过渡金属是元素周期表中的一类元素,它们的特点是位于周期表的B区,外层电子数为d的1至10个电子。
过渡金属具有许多独特的性质和重要的应用,本文将为您介绍一些过渡金属的基础知识点。
1. 过渡金属的定义过渡金属是指周期表中第4至第11族的元素,包括铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌等。
它们在化学性质上通常表现为多价态和显著的配位能力,可形成复杂的络合物。
2. 过渡金属的电子结构过渡金属的电子结构特点是在外层能级中含有不满的d电子。
举个例子,铁的电子结构是[Ar] 3d^6 4s^2,其中3d轨道的电子数为6个,处于不满的状态,因此具有很强的反应活性。
3. 过渡金属的物理性质过渡金属通常是固态,具有较高的密度和熔点。
它们的硬度较高,具有良好的导电性和导热性。
此外,过渡金属还具有良好的延展性和塑性,可轻松制成细丝或薄片。
4. 过渡金属的化学性质过渡金属的化学性质独特且多样。
它们能够与其他元素形成氧化物或化合物,产生丰富的配位化合物。
过渡金属也可以发生氧化还原反应,并在不同价态之间转变。
5. 过渡金属的催化性质过渡金属在许多化学反应中起到重要的催化作用。
催化剂能够降低化学反应的活化能,提高反应速率。
过渡金属的多价态和丰富的配位能力使其成为优秀的催化剂,广泛应用于工业生产和环境保护等领域。
6. 过渡金属的重要应用过渡金属及其化合物在许多领域都有重要的应用。
铁和钢是构建基础设施和制造机械的关键材料;铜被广泛用于电气工程和通信技术;钴广泛用于电池制造和催化剂领域。
此外,许多药物和颜料也包含过渡金属元素。
总结:过渡金属作为元素周期表的重要一部分,具有独特的物理和化学性质。
了解过渡金属的基础知识对于深入研究和应用化学非常重要。
通过掌握过渡金属的电子结构、物理和化学性质,我们可以更好地理解和利用这些元素在催化、材料科学、医药和环境等领域中的重要性。
初三数学升中试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪个选项是二次函数的一般形式?A. y = ax^2 + bx + cB. y = a(x - h)^2 + kC. y = ax^2 + bx + c + dD. y = ax^2 + bx答案:A2. 一个数的立方根是它本身,这个数可能是:A. 1B. -1C. 0D. 以上都是答案:D3. 一个圆的直径是10cm,那么它的半径是:A. 5cmB. 10cmC. 20cmD. 15cm答案:A4. 一个等腰三角形的两条腰长分别为5cm和5cm,底边长为8cm,那么这个三角形是:A. 锐角三角形B. 直角三角形C. 钝角三角形D. 不能确定答案:B5. 以下哪个选项是不等式的解集?A. x > 2B. x ≤ 2C. x < 2D. x = 2答案:A6. 一个数的相反数是-5,那么这个数是:A. 5B. -5C. 0D. 1答案:A7. 一个数的绝对值是5,那么这个数可能是:A. 5B. -5C. 5或-5D. 0答案:C8. 以下哪个选项是整式的乘法法则?A. (a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bdB. (a + b)(c + d) = ac + bc + ad + bdC. (a - b)(c + d) = ac - ad + bc - bdD. (a - b)(c + d) = ac + ad - bc - bd答案:A9. 一个数的平方是9,那么这个数是:A. 3B. -3C. ±3D. 9答案:C10. 一个数的平方根是它本身,这个数可能是:A. 1B. -1C. 0D. 1或0答案:D二、填空题(每题3分,共30分)11. 一个数的立方等于它本身,这个数是______。
答案:0, 1, -112. 一个圆的周长是31.4cm,那么它的半径是______。
答案:5cm13. 一个等腰三角形的顶角是90度,那么这个三角形是______。
镍络合物催化分解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述镍络合物催化分解是一种重要的化学反应,它在能源转化、环境保护和有机合成领域具有广泛的应用前景。
镍是一种重要的过渡金属元素,其络合物具有良好的催化性能和稳定性,可以促进化学反应的进行。
本文将以镍络合物催化分解为研究对象,探讨其机理和应用领域。
在大部分的催化分解反应中,镍络合物被广泛应用作为催化剂。
镍络合物催化分解的机理是指在镍络合物的催化作用下,原料分子发生分解反应,生成产物,同时催化剂通常会发生变化,但在反应结束后可以通过再生或再利用来提高催化剂的稳定性和降低成本。
值得注意的是,镍络合物催化分解的应用领域非常广泛。
首先,镍络合物催化分解在能源转化领域具有重要作用。
例如,在化学能源储存和转化中,镍络合物可以作为催化剂促进氢气的产生和释放。
此外,在光催化水分解中,镍络合物也展现出优秀的催化性能,可以有效地将太阳能转化为化学能。
其次,镍络合物催化分解在环境保护领域也发挥着重要的作用。
例如,在废水处理领域,镍络合物可以作为催化剂分解有机物污染物,有效地降解水中的有害物质。
此外,镍络合物还可以用于汽车尾气净化等环境治理技术中,促进有害气体的转化与降解。
最后,镍络合物催化分解在有机合成领域也有广泛的应用。
在有机合成中,镍络合物可以被用作催化剂促进复杂有机分子的转化和合成。
例如,通过镍络合物催化的氢化反应可以有效地将有机化合物转化为目标产物,实现高效、高选择性的合成。
综上所述,镍络合物催化分解是一种重要而广泛应用的化学反应。
本文将以探讨镍络合物催化分解的机理及其在能源转化、环境保护和有机合成等领域的应用为主题,旨在深入了解镍络合物催化分解的优势和前景,为相关领域的研究和应用提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分旨在介绍本文的整体架构和各个章节的组成。
本文总共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
过渡金属元素及其化合物
过渡金属元素是指元素周期表中3B~12B族元素,这些元素具有许多独特的性质,包括多种不同的化合价和合金形成能力。
过渡金属元素及其化合物在许多领域的应用广泛,如催化剂、电池材料、磁性材料等。
以下将针对几种常见的过渡金属元素及其化合物进行介绍。
铁(Fe)
铁是一种重要的过渡金属元素,其常见化合物包括氧化铁、碱式氧化铁、羟基氧化铁等。
氧化铁常用于制备磁性材料,如磁性记录材料和磁性试验棒等。
碱式氧化铁是一种具有半导体性质的化合物,在传感器和光电器件中有广泛的应用。
铜(Cu)
铜是另一种常见的过渡金属元素,其化合物包括氧化铜、硫化铜等。
氧化铜是一种重要的半导体材料,常用于制备光电器件和传感器。
硫化铜是一种重要的农药原料,也可用于制备颜料和电池。
铬(Cr)
铬是一种重要的过渡金属元素,其化合物包括氧化铬、硫化铬等。
氧化铬是一种重要的耐磨涂料材料,可用于保护金属表面免受腐蚀和磨损。
硫化铬是一种具有抗菌性能的化合物,常用于制备抗菌剂和防腐剂。
钼(Mo)
钼是一种重要的过渡金属元素,其化合物包括氧化钼、硫化钼等。
氧化钼是一种重要的催化剂材料,可用于制备燃料电池和制药中间体。
硫化钼是一种重要的润滑剂材料,常用于制备高温润滑脂和润滑油。
通过以上介绍,可以看出过渡金属元素及其化合物在各个领域具有重要的应用价值,对于推动科学技术的发展具有重要意义。
希望未来能有更多的研究和应用能够进一步发掘过渡金属元素及其化合物的潜力,为社会进步做出更大的贡献。
元素周期表中的过渡金属元素性质分析元素周期表是化学领域中最重要的工具之一,它将所有已知的化学元素按照一定的规律排列在一起。
其中,过渡金属元素是周期表中的一个重要类别,它们具有独特的性质和广泛的应用。
本文将对过渡金属元素的性质进行分析和探讨。
过渡金属元素是指周期表中3至12族元素,它们的电子排布在d轨道中。
这使得过渡金属元素具有一系列特殊的性质。
首先,过渡金属元素常常具有多种氧化态。
这是因为它们的d轨道能级相对较低,容易失去或获得电子,形成不同的氧化态。
例如,铁元素可以呈现2+、3+、4+等多种氧化态,这使得它在生物体内起着重要的作用,如参与氧气的运输和储存。
其次,过渡金属元素具有良好的催化性能。
由于它们的d轨道能级接近反应物和产物的能级,过渡金属元素能够提供活化能,促进化学反应的进行。
铂金、钯等过渡金属元素常被用作催化剂,广泛应用于化学工业、环境保护和能源领域。
例如,铂金催化剂可用于汽车尾气净化,将有害气体转化为无害物质。
此外,过渡金属元素还具有良好的磁性和导电性。
这是因为它们的d轨道中存在未填充的电子,这些电子能够自由移动,形成电流。
铁、钴、镍等过渡金属元素是常见的磁性材料,它们在电子学和材料科学中有着重要的应用。
例如,硬盘驱动器中的磁性材料就是由过渡金属元素构成的,它们能够存储和读取大量的数据。
过渡金属元素还表现出丰富的颜色。
这是由于它们的d轨道能级与可见光的能级相近,能够吸收或散射特定波长的光。
铬元素的化合物常常呈现绿色,铜元素的化合物呈现蓝色。
这些颜色不仅赋予了过渡金属元素化合物独特的外观,还在颜料、染料等领域中得到广泛应用。
最后,过渡金属元素在生物体内发挥着重要的生理功能。
铁元素是血红蛋白的组成部分,它能够与氧气结合并在体内进行氧气的运输。
锌元素是许多酶的辅助因子,参与多种生化反应。
这些生理功能使得过渡金属元素在医学和生物学研究中具有重要的地位。
综上所述,过渡金属元素具有多种独特的性质和广泛的应用。
元素周期表中的过渡金属元素元素周期表是化学领域中最为基础的工具之一,它将所有已知的化学元素按照一定的规律排列起来。
其中过渡金属元素是周期表中的一类重要元素,它们的性质和应用广泛而深入。
本文将探讨元素周期表中的过渡金属元素及其在生活中的重要性。
一、什么是过渡金属元素过渡金属元素是指周期表中的d区元素,它们的电子结构特点是在最外层电子壳中含有d电子。
这些元素包括铁、铜、锌、铬、钴等,它们在化学反应中具有独特的性质,如高反应活性、多种氧化态等。
过渡金属元素的化学性质使得它们在许多重要的应用中发挥着重要的作用。
二、过渡金属元素的物理性质过渡金属元素的物理性质与其电子结构密切相关。
由于d电子的存在,过渡金属元素具有较高的熔点和沸点,以及较高的硬度和密度。
这些特性使得过渡金属元素在材料科学中的应用广泛,如用于制造高强度的合金和耐高温材料。
三、过渡金属元素的化学性质过渡金属元素的化学性质多样且丰富。
它们通常具有多种氧化态,可以与其他元素形成多种化合物。
这些化合物在催化剂、电池、磁性材料等方面有着广泛的应用。
例如,铁是最常见的过渡金属元素之一,它在生活中的应用非常广泛,如用于制造钢铁、电器、建筑材料等。
四、过渡金属元素的生物学意义过渡金属元素在生物学中也扮演着重要的角色。
例如,铁是血红蛋白中的关键成分,它在输送氧气和维持身体正常功能方面起着至关重要的作用。
锌是许多酶的重要成分,它参与了许多生物化学反应。
过渡金属元素的生物学功能对于人类的健康和生命至关重要。
五、过渡金属元素的应用过渡金属元素在各个领域都有广泛的应用。
在工业上,铁、铜、锌等过渡金属元素用于制造汽车、航空器、电子设备等。
在能源领域,钴、镍等过渡金属元素被用于制造电池和催化剂。
在医学领域,铂等过渡金属元素被用于制造抗癌药物。
过渡金属元素的应用范围广阔,对于人类社会的发展起着重要的推动作用。
六、过渡金属元素的环境影响尽管过渡金属元素在许多领域有重要的应用,但它们的排放和使用也会对环境造成一定的影响。
NCM111失效分析:过渡金属元素溶解NCM111材料是技术最成熟,也是较为常用的三元材料,NCM111材料具有成本低,合成工艺简单,倍率性能好等优点,因此被广泛的应用于电动工具和电动汽车等领域。
特别是近年来,电动汽车产业发展迅猛,因此市场对三元材料的需求呈持续上升的趋势,据不完全统计,仅力神一家每年对三元材料的需求就高达2000吨以上。
但是目前NCM111材料所面临着的最大的问题就是循环寿命的问题,在使用中电池衰降速度要明显快于钴酸锂材料锂离子电池,这其中很大的因素是由于NCM111材料的本身的衰降造成的,特别是过渡金属元素的溶解,造成NCM111材料的结构破坏,同时溶解的Mn元素还会对负极的SEI膜造成破坏,这是造成NCM电池寿命衰降快的重要原因,因此十分有必要对过渡金属的溶解机理进行深入的研究。
需要的注意的是,过渡金属溶解并不是NCM材料性能衰降的唯一机理,在高截至电压的条件下,其他机理还包括:1)释放氧;2)循环过程中电池阻抗增大;3)电极材料不可逆的相变。
德国明斯特大学的Marco Evertz等人针对NCM111材料在不同的截至电压下的过渡金属元素溶解机理进行了深入的研究。
实验中采用的NCM材料由户田工业株式会社提供,电池采用了软包方形电池结构,在150mA/g的电流密度下,将电池分别充电至4.3V和4.6V,放电截止电压控制在2.5V。
实验发现,在4.3V截止电压下,循环100次,容量保持率可达91.4%,但是当把截止电压提高4.6V时,容量保持率仅有36.8%。
但是需要注意的一点是,根据Kasnatscheew 等人的研究,NCM材料的容量的损失,很大一部分是表观容量损失,并不是真正上的不可逆损失,通过相应手段促使Li+重新嵌入的NCM材料中,这部分容量损失是可以恢复的。
针对过渡金属元素溶解的研究发现,在4.3V的截止电压下,负极表面的过渡金属含量仅随着循环次数的增加,发生了轻微的增长。
过渡金属(II)§21-1 铁系元素一、概述铁系元素:Fe ---3d64s2;氧化态:+2,+3,+4,+5,+6Co---3d74s2;+2,+3,+4Ni---3d84s2;+2,+3,+4最高氧化数低于族数元素电势图(P1013):酸性条件下:Fe2+, Co2+, Ni2+最稳定,但Fe2+易被氧化Fe(VI), Co(III), Ni(IV)有强氧化性碱性条件下:M(II)的还原性增强4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(快)4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3(慢)Ni(OH)2+O2→不反应单质性质:Fe Fe+2H+=Fe2++H2↑3Fe+4H2O(g) 850K Fe3O4+4H2Fe+NH3→Fe2NFe+O(S2,Cl2,P) 猛烈反应Co Co+2H+=Co2++H2↑(反应慢)Ni Ni+2H+=Ni2++H2↑Co、Ni在碱中的稳定性高于Fe;三者都在冷的浓HNO3中钝化;Fe在含有重铬酸盐的酸中也钝化。
二、铁的化合物1.氧化数为+2的化合物a.FeO和Fe(OH)2FeO的制备:FeC2O4隔绝空气ΔFeO+CO+CO2性质:碱性氧化物Fe(OH)2的制备:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白)性质:还原性+O2+2H2O=4Fe(OH)32酸碱性:主要呈碱性,酸性弱Fe(OH)2+4OH-(浓)=[Fe(OH)6]4-b.FeSO4制备:2FeS2(黄铁矿)+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4或Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFe2(SO4)3+Fe=3FeSO4性质:热稳定性2FeSO4573K Fe2O3+SO2+SO3溶解性:易溶于水水解性:微弱水解Fe2++H2O=Fe(OH)-+H+还原性:4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO46FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O氧化性:Zn+Fe2+=Zn2++Fec.Fe(II)的配位化合物多为六配位的,配体如H2O、CN-、C5H5-等[Fe(H2O)6]2+淡绿色2KCN+FeS=Fe(CN)2+K2S4KCN+Fe(CN)2=K4[Fe(CN)6]K4[Fe(CN6).3H2O 即黄血盐K4[Fe(CN)6] 373K 4KCN+FeC2+N2K++Fe3++[Fe(CN)6]4-=KFe[Fe(CN)6 ]↓(普鲁士蓝)---检Fe3+2C5H5MgBr+FeCl2=(C5H5)2Fe(二茂铁)+MgBr2+MgCl22.氧化态为+3的铁的化合物a.氧化物及氢氧化物Fe2O3: α型---顺磁性由Fe(NO3)3或Fe2(C2O4)3分解制备γ型----铁磁性由Fe3O4氧化制得Fe3O4(FeO.Fe2O3):=Fe3O426FeO+O2=2Fe3O43Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑Fe(OH)3(即Fe2O3.nH2O): 两性偏碱性Fe(OH)3+3OH-(浓)=[Fe(OH)6]3-b.FeCl3共价分子,易升华,蒸气中双聚氧化性(酸性介质中):2Fe3++2I-=2Fe2++I22Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+水解性:Fe3++H2O=Fe(OH)2++H+Fe(OH)2++H2O=Fe(OH)2++H+H[Fe(H2O)5OH]2++[Fe(H2O)6]3+=[(H2O)5Fe-O-Fe(H2O)5]5++H2OOH 2[Fe(H2O)5OH]2+=[(H2O)4FeFe(H2O)4]4++2H2OOH当pH=0时[Fe(H2O)6]3+占99%pH=2-3时聚合度>2的多聚体pH>3 Fe(OH)3胶状↓Fe2(OH)24+、Fe2(OH)42+等聚合离子可与SO42-结合成一种浅黄色复盐晶体M2Fe6(SO4)4(OH)12 (M=K+, Na+,NH4+),例Na2Fe6(SO4)4(OH)12(黄铁矾)的制备过程如下:(SO4)3+6H2O=6Fe(OH)SO4+3H2SO424Fe(OH)SO4+4H2O=2Fe2(OH)4SO4+2H2SO 42Fe(OH)SO4+2Fe2(OH)4SO4+Na2SO4+2H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+H2SO4配合性:六配位,配体如H2O、CN-、F-、SCN-等2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2KCl+2K3[Fe(CN)6](赤血盐)K3[Fe(CN)6]在碱性介质中有氧化性:4K3[Fe(CN)6]+4KOH=4K4[Fe(CN)6]+O2↑+2 H2OK++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓(縢式蓝)---检Fe2+Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n(血红色)----检Fe3+还原性:2Fe3++10OH-+3ClO-=2FeO42-+3Cl-+5H2O3.氧化数为+6的铁的化合物FeO42-+8H++3e-= Fe3++4H2Oφo A=2.20VFeO42-+4H2O+3e-= Fe(OH)3+5OH-φo B=0.72VClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-φo B=0.89V2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-(紫红色)+3Cl-+5H2OFe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3K NO2+2H2OBa2++FeO42-=BaFeO4↓FeO42-在酸性条件下不稳定:4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O钴的化合物1.+2价的钴的化合物CoO(灰绿):由CoCO3(或CoC2O4、Co(NO3)2隔绝空气加热制得难溶于水,不溶于碱,溶于酸Co3O4(黑):由CoCO3(或CoC2O4、Co(NO3)2在空气中加热制得Co(OH)2:Co2++OH-+Cl-=Co(OH)Cl↓(蓝)Co(OH)Cl+OH-=Co(OH)2↓(粉红)弱两性,偏碱性Co(OH)2+2OH-(浓)=Co(OH)42-还原性:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3↓(棕褐色)Co(OH)2+Br2(或Cl2, ClO-)→Co(OH)3 Co2+的配合性:易与NH3、CN-、SCN-、NO3-等形成配合物,配合物还原性强,不稳定CoCl2.6H2O 325K CoCl2.2H2OCoCl2.H2O 393K CoCl2粉红紫红蓝紫蓝[Co(NH3)6]3++e-=[Co(NH3)6]2+φo=0.10V4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O=4[Co(NH3) ]3++4OH-64[Co(H2O)6]2++20NH3+4NH4++O2=4[ Co(NH3)6]3++26H2O2[Co(H2O)6]2++10NH3+2NH4++H2O2 =2[Co(NH3)6]3++14H2O2K4[Co(CN)6]+2H2O 微热2K3[Co(CN)6]+2KOH+H2↑Co2++4SCN- =[Co(SCN)4]2-(蓝色,在有机溶剂中较稳定,水中易解离)Hg2++[Co(SCN)4]2-=Hg[Co(SCN)4]↓(蓝)Co2++4NO3-=[Co(NO3)4]2-(八配位,NO3-为双齿配体)2.+3价的钴的化合物----氧化性O3.H2O 573K Co3O4+O2↑22Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2OCo3+的配合性:配合物稳定,与NH3、CN-、NO2-、F-等形成六配位的配合物,只有F-的配合物为高自旋Co2++7NO2-+3K++2HAc ΔK3[Co(NO2)6]↓+NO↑+H2O+Ac-易通过OH-、NH2-、NH2-、O22-、O2-为桥形成多核配合物O2[(NH3)4CoCo(NH3)4]Cl3NH2配合物的异构体多,如:[(ONO)Co(NH3)5]Cl2红色[(NO2)Co(NH3)5]Cl2黄棕色四、镍的化合物+2价的镍的化合物NiO: 暗绿色,溶于酸,难溶于水,不溶于碱Ni(OH)2: 苹果绿,碱性还原性:2Ni(OH)2+Br2+2OH-=2Ni(OH)3↓(棕黑)+2Br-稳定性:在空气中稳定Ni2+的配合性:[NiCl4]2-四面体构型[Ni(CN)4]2-平面正方形构型Na2[Ni(C N)4].3H2O 黄色K2[Ni(CN )4].H2O 橙色[Ni(NH3)6]2+天蓝色[Ni(en)3]2+紫红色与丁二酮肟形成鲜红色的内配盐沉淀,用于鉴定Ni2+2.+3、+4价的镍的化合物------氧化性β-NiO(OH):黑色,碱性2Ni2++KBrO+4OH-=2 β-NiO(OH)+KBr+H2ONiO2.nH2O: 黑色,强氧化性,不稳定Ni2++ClO-+2OH-+(n-1)H2O=NiO2.nHO+Cl-2Ni(OH)3:2Ni(OH)2+Br2+2OH-=2Ni(OH)3↓(棕黑)+2Br-2Ni(OH)3+6HCl(浓)=2NiCl2+Cl2↑+6H2O五、铁、钴、镍的低氧化态的配合物如Fe(CO)5、HCo(CO)4存在反馈π键Ni+4CO 325K, 1atm Ni(CO)4(无色液体)Fe+5CO 373-473K, 2.02×107Pa Fe(CO)5淡黄液体)2CoCO3+2H2+8CO 393-473K,2.53-3.03×107Pa Co(CO)8+2CO2+2H2O2羰基配合物的特点:熔、沸点低,易挥发,易分解,有毒Fe(CO)5473-523K Fe+5COFe(CO)5+2NO=Fe(CO)2(NO)2+3 COCo2(CO)8+2NO=2Co(CO)3(NO) +2CO(NO为三电子配位体)§21-2 铂系元素一、概述Ru Rh Pd Os(蓝灰)Ir PtRu、Rh、Os、Ir不溶于王水Pt、Pd溶于王水Pd还溶于稀或浓硝酸及热的硫酸中室温下仅有粉末状的Os被氧化成挥发OsO4Ru+O2ΔRuO2Rh+O2炽热Rh2O3升温分解Pd+O2炽热PdO 升温分解Pt+O2ΔPtO Δ分解铂系金属不与N2作用,与S、P、Cl2、F2等在高温下反应Pt+Cl2(干燥) >523K PtCl2H2PtCl5+Cl2573K PtCl4(红棕色) 643-708K PtCl(暗绿)3708-854K PtCl2855K Pt苛性碱或Na2O2对Pt腐蚀严重Pt易与S, M2S, Se, Te, P4, M3PO4, 磷化物作用二、铂和钯的重要化合物1.H2[PtCl6] 及其盐PtCl4+2HCl=H2[PtCl6]H2[PtCl6].6H2O 橙红:两性4Pt(OH)4+6HCl=H2[PtCl6]+4H2OPt(OH)4+2NaOH=Na2[Pt(OH)6]PtCl4+2NH4Cl=(NH4)2[PtCl6]PtCl4+2KCl= K2[PtCl6]Na2[PtCl6]易溶于水、酒精(NH4)2[PtCl6]及M2[PtCl6] (M=K,Rb,Cs)均为难溶于水的黄色晶体氯亚铂酸盐:K2[PtCl6]+K2C2O4=K2[PtCl4]+2KCl+2CO2↑(NH4)2[PtCl6] ΔPt+2NH4Cl+2Cl2↑3(NH4)2[PtCl6] Δ3Pt+2NH4Cl+16HCl+2N2↑稳定性:[PtF6]2- < [PtCl6]2-< [PtBr6]2- < [PtI6]2-K盐颜色:黄深红黑Pt(II)-乙烯配位化合物[PtCl4]2-+C2H4 =[Pt(C2H4)Cl3]-+Cl-2[Pt(C2H4)Cl3]- =[Pt(C2H4)Cl2]2+2Cl-3.PdCl2PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2↑+2HCl第二十二章镧系元素和锕系元素§22-1引言1.镧系元素2.稀土元素3.轻稀土(铈组稀土):La, Ce, Pr, Nd, Pm,Sm, Eu4.重稀土(钇组稀土):Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu(Sc),Y§22-2镧系元素的电子层结构及通性一、镧系元素在周期表中的位置及其电子层结构电子层结构:P1070二、镧系收缩势是随着原子序数的增大而缩小,这个现象称“镧系收缩”。