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过渡元素通性

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过渡元素成键特征讲解

过渡元素成键特征讲解

（1）直线型端基配位
NO比CO多一个电子，在一些配位反应中，可将NO看作3电
子给予体， 即先将NO上的一个电子给予金属原子M， 使金属原 子氧化态降低1， NO变成NO+。 NO+和CO是等电子体，成键方
式与CO相同，NO+作为2e给予体与金属原子相结合（形成N－M
配位键），与此同时金属d轨道上的电子反馈到NO+ π*反键轨道 上，形成d π－π*（NO）反馈键。
N2的分子轨道
接受Ru2+的反馈d电子
(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2 (π2p)4 (σ2p )2 (π2p*)0 (σ2p*)0
x
给与Ru2+电子 形成双氮配合物时，N2分子最高占有轨道上的电子给予 金属空的d轨道 （M←N2）， 形成σ配键； 同时金属M充满 电子的d轨道则向N2空的π轨道反馈电子 （M→N2）， 形成
8.2 过渡元素的成键特征
8.2.1 羰基配合物：通常金属价态较低
1. 金属与羰基成键特征：以Ni(CO)4为例
Ni(0) 3d84s2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 3d Ni(CO)4 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
—— —— ——
4s
4p
——
—— —— ——
×× ×× ×× ×× 四面体 sp3杂化
NO究竟是以直线型端基、弯曲型端基配位
还是以桥基配位可以通过红外光谱进行鉴别
3. 亚硝酸根配合物
金属与NO2－能以五种不同的方式配位 ：
4. 硝酸根配合物
金属离子与 NO3－的配位方式有如下几种：
四硝酸钛Ti(NO3)4中有4个双齿硝酸根，是8配位钛化
合物（十二面体结构）。其中所有8个Ti—O键都是等同的。

过渡元素性质及其应用 金属配位

过渡元素性质及其应用 金属配位

3. 水溶性： 重铬酸盐 > 铬酸盐 Ba2+ + Cr2O72- 或 CrO42- → BaCrO4↓ (黄色） Pb2+ + Cr2O72- 或 CrO42- → PbCrO4↓ （黄色） Ag+ + Cr2O72- 或 CrO42- → Ag2CrO4↓（砖红色）
4.重铬酸盐的强氧化性：
φ(Cr2O72-/Cr3+) = 1.33V φ(Cl2/Cl-) = 1.36V 例如： K2Cr2O7 + 14 HCl(浓) = 2 CrCl3+ 3 Cl2+ 2 KCl + 7 H2O
-
H
4
或加热
Cr(OH)3 呈两性
2. 碱介质中，Cr(OH)4- 可被氧化后CrO42例：2Cr(OH)4-+ 3Na2O2 = 2CrO42-+ 4OH- + 6Na+ + 2H2O
3．Cr3+ 形成配合物倾向：
Cr3+ 3d 3 CrL6 八面体 例：Cr(NH3)6 3+ 黄色， [Cr(SCN)6]3对比： Al 3+ + NH3 H 2O → Al(OH)3↓
Hg(NO3)2 + Na2CO3 HgO + CO2 + 2NaNO3
（10）金属有金属光泽或呈银白色，但金属粉末 都是黑色
5、过渡金属及其化合物的磁性
按照物质在外加磁场作用下的响应情况，可将 物质划分为：
抗或逆磁性物质
物质
顺磁性物质
铁磁性物质
物质的磁性与“成单电子数”有关。磁矩大小可 通过如下公式计算：
洗液：K2Cr2O7 + 浓H2SO4，利用了Cr（Ⅵ）强的氧 化性及H2SO4的强酸性。由于Cr(VI)污染环境，是致 癌性物质，因此停止使用。

第十三章 过渡金属一、二

第十三章 过渡金属一、二

4、Cr(Ⅲ)化合物 Cr2O3实验室制法： (NH4)2Cr2O7=Cr2O3+N2+4H2O Cr2O3的两性氧化物： Cr2O3+6H+→2Cr3++3H2O Cr2O3+2OH-+3H2O→2Cr(OH)4-(或CrO2-)
Cr3+在水溶液中以Cr(H2O)63+形式存在，为紫 色。铬盐溶液常呈绿色，这是因为内界H2O被 其他离子置换的缘故，如[Cr(H2O)6]Cl3为紫色。 [Cr(H2O)5Cl]Cl2· H2O为淡绿色， [Cr(H2O)4Cl2]· Cl· 2H2O为暗绿色。
第二十部分 过渡金属二
一、铁、钴、镍 1、常见氧化态 有+2、+3，但稳定性不同，Fe一般以+3稳定； +2较易被氧化；Co以+2稳定，+3是强氧化剂； Ni一般只呈现+2，碱性介质存在+3，但氧化 性较强。
2、铁、钴、镍化合物反应性比较 （1）Ni(OH)2只有在强氧化剂(如NaClO)作用 下才能氧化为黑色的NiO(OH) （2）硫氰化物 Fe3++nSCN-→[Fe(NCS)n]3-n n=1～6(血红色) Co2++4SCN-→[Co(NCS)4]2- (兰色) Ni2++4SCN-→[Ni(NCS)4]2- (亮绿色) Co(NCS)42-在水溶液中不太稳定，用有机溶 剂萃取后比较稳定。
（3）将Cr(OH)3在高温下灼烧
2Cr(OH)3=Cr2O3+3H2O
（4）用铝热剂还原Cr2O3
Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3
3、从辉钼矿（MoS2）中制备MoO3的主要步骤: （1）焙烧： 2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2 （2）加氨水浸 取： MoO3+2NH3· H2O=(NH4)2MoO4+H2O （3）加(NH4)2S除Cu2+等杂质 Cu(NH3)42++(NH4)2S→CuS↓+2NH4++4NH3↑ （4）酸化析出钼 酸： (NH4)2MoO4+2HCl=H2MoO4↓+2NH4Cl （5）热解： H2MoO4=MoO3+H2O

元素化学 第六章过渡元素

元素化学 第六章过渡元素

V -1.2 (估算值) HNO3，HF 浓 H2SO4 Ni -0.25 稀 HCl H2SO4 等
Cr -0.86 稀 HCl H2SO4 Cu +0.34 HNO3，浓热 H2SO4
Mn -1.17 稀 HCl H2SO4 等 Zn -0.763 稀 HCl 7 H2SO4 等
M /M
2
(n-1)d 轨道与ns 轨道能级差较小。因此，d电子也能参与成键，能
形成大于族数的+2、+3氧化态化合物。它的多变价体现了过渡元素 的特性。
铜族元素化学活性远小于碱金属
这是由于标准电极电势比碱
金属大。且金属活性从Cu → Ag →Au 依次降低（与碱金属相反）。 ∵Z*显著↗，起主导作用；r也↗，但次要，以致离子势 ↗， ∴金 属性降低
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1
过 渡 元 素
1 过渡元素概述
（1）过渡元素包括d区和ds区元素 周期系第ⅢB～ⅦB, Ⅷ, ⅠB～ⅡB元素；
Cr
轻过渡系
重过渡系
（2）价电子构型:(n-1)d1-9ns1-2， (n-1)d10ns1-2。 （3）镧系和锕系称为内过渡元素(电子主要是填充在更内 层的f轨道上，或f 区元素。
金只能溶于王水中 Au+4HCl+HNO3→H[AuCl4]+NO+2H2O Cu,Ag,Au不能置换稀酸中的H+（还原性差）
22
过 渡 元 素 —— 铜 银 金
2 铜的重要化合物 2. 1 氧化物 • 氧化铜(CuO)：黑色 • 氧化亚铜(Cu2O)：暗红色 制备：加热氢氧化铜、碱式碳酸铜、硝酸盐都能 得到氧化铜。
5 d区元素的磁性 过渡元素的原子或离子大多存在未成对电子，具 有顺磁性。 成单电子数越多，磁性越强。

第9章_过渡元素-1

第9章_过渡元素-1

a，半径大，易变形的阴离子易失电子，电荷跃迁越容易。 ，半径大，易变形的阴离子易失电子，电荷跃迁越容易。 b，电荷高，极化能力大的阳离子易得电子，电荷跃迁越 ，电荷高，极化能力大的阳离子易得电子， 容易。（跃迁容易的物质的颜色深） 容易。（跃迁容易的物质的颜色深）如： 。（跃迁容易的物质的颜色深 AgCl,AgBr,AgI
1）d - d电子跃迁 f - f电子跃迁
有于过渡金属离子的d规道在配位体的影响 下，发生分裂，其分裂能的大小相当于可见光 的能量范围。对于d1~d9组态的金属或金属离 子，d电子吸收可见光的能量后，可以在不同 的d轨道之间跃迁，即发生d-d跃迁，从而显色。 d-d跃迁吸收的能量与轨道分裂能有关，所以配合 跃迁吸收的能量与轨道分裂能有关， 跃迁吸收的能量与轨道分裂能有关 物的颜色与配位体有关。 物的颜色与配位体有关。 [CuCl4]2淡黄色 [Cu(NH3)4]2+深蓝色 [Cu(H2O)4]2+ 蓝色 [Cu(en)2]2+ 深蓝紫色
b, TiO2不溶于水和稀酸，能溶于氢氟酸和浓硫酸
TiO2+6HF=H2[TiF6]+2H2O TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O 水溶液中不存在Ti4+(aq)，？
Ti4+有强烈的极化能力，水溶液中以氧钛离子的形式 存在。
c, 用途：颜料，油漆，橡胶，填充剂，消光剂， 催化剂。
2、钛酸盐 钛氧盐 TiO2+BaCO3
c,制备： 2TiCl4+H2 2TiCl3+2HCl 2TiO2++Zn+4H+=2Ti3+Zn2+2H2O 2Ti+6H+(浓)=2Ti3++3H2O

第14章-1过渡金属元素通性

第14章-1过渡金属元素通性

Mn
Fe
717.4
759.4
1509.1
1561
3259
2957.4
Co
Ni Cu
758
736.7 746
1646
1753.0 1958
3232
3393 3554
二、电离能与氧化态
元素的电离能是衡量元素化学活泼性和说明元素 氧化态特征的参数之一:
1. 过渡金属的电离能随离子电荷的增加没有发生突变， 只是逐渐增大，(n-1)d电子与ns电子能量接近，都能起价 电子的作用，所以过渡金属表现出多种氧化态； 2. Fe3+离子的价电子构型为半充满的 3d5 稳定结构，所以 Fe具有比较小的第三电离能， Fe可直接氯化生成 FeCl3， 而 Fe 后的Co、Ni 由于第三电离能较大，直接氯化不能生 成三氯化物；
五、成键特征
过渡元素和主族元素成键特征的基本区别：
过渡元素化合物中，d轨道在成键中起主要作用，d电子 参加了价键的形成；主族元素化合物中，p轨道在成键中 起关键性作用，d轨道起次要作用； Cr 3d Cr3+ [Cr(H2O)6]3+ [CrF6]3 4p
4s
易 形 成 配 位 化 合 物
五、成键特征
2. 掌握Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)化合物的酸碱性、氧化还原性以 及Cr2O72-和CrO42-之间相互转化关系； 3. 掌握Mn(Ⅱ) 、Mn(Ⅳ)、 Mn(Ⅵ)和Mn(Ⅶ)重要化合物的 性质以及各价态锰之间相互转化关系；
4. 掌握Fe、Co、Ni的+2、+3氧化态稳定性规律以及反应 性上的差异；熟悉它们的重要配合物；
5. 掌握Cu、Ag单质及其重要化合物、配合物性质；
6. 了解Ti、V、Pt、 Au及其重要化合物性质；

过渡元素

过渡元素(一)(一) 过渡元素通性过渡元素一般是指原子的电子层结构中d轨道或f轨道仅部分填充的元素。

d区元素价电子构型为(n-1)d1~8ns1~2 (Pd 4d10和Pt 5d96s1例外), 最外两层电子均未填满。

由此构成了d区元素如下通性：(1)单质的相似性(2) 原子半径变化趋势(3) 有可变氧化态例1对同一族元素来说，随周期数增加，为什么主族元素低氧化态趋于稳定而过渡元素高氧化态趋于稳定?例如，处于同一纵列的Ni和Pt，前四个电离能为I1+I2/kJ·mol－1I1+I2/kJ·mol－1Ni 2.49 8.69Pt 2.66 6.70(3) 过渡元素的氧化物及氢氧化物的性质(4) 容易形成配合物(5)配离子大多有颜色d-d跃迁MnO4－、CrO42－、VO43－等：荷移跃迁(6) 具有磁性和催化性能例2Ziegler-Natta 催化剂(6)间充化合物如r.t.下用Pd吸收H2所得氢化钯中，氢的最大含量可达PdH0.8，其他如LaH-，CeH2.69等（为原子数比值）。

这种化2.76合物仍保持金属结构特征，其间除金属键外，还存在金属和B、C、N、H等的共价键。

(二) 几种晶格类型1．钙钛矿具有边长为3.84 Å的立方晶胞，Ca、Ti和O 原子分别处在它的顶角、体心和面心的位置上。

i)给出钙钛矿的化学计量式。

ii)计算晶体密度。

iii)描述三种离子的配位情况。

(ⅰ) CaTiO3(ⅱ) ρ= 3.99 g·cm―3(ⅲ) Ca2+12个O2―围绕12面体Ti(IV) 6个O2―围绕八面体O2―2个Ti4+和4个Ca2+围绕八面体2．Fe3O4的结构：反式尖晶石结构尖晶石的通式M II M2III O4常式尖晶石中，M II占据四面体位置，M III占据八面体位置反式尖晶石中，一半M III占据四面体位置，另一半M III和M II占据八面体位置，所以Fe3O4的结构可表示为[Fe III]t[Fe II Fe III]o O4其电导是Fe2O3的106倍例尖晶石是一种金属氧化物M3O4，它的氧离子接近于按密堆积排列。

第14章-1过渡金属元素通性分析


Mn
Fe
717.4
759.4
1509.1
1561
3259
2957.4
Co
Ni Cu
758
736.7 746
1646
1753.0 1958
3232
3393 3554
二、电离能与氧化态
元素的电离能是衡量元素化学活泼性和说明元素 氧化态特征的参数之一:
1. 过渡金属的电离能随离子电荷的增加没有发生突变， 只是逐渐增大，(n-1)d电子与ns电子能量接近，都能起价 电子的作用，所以过渡金属表现出多种氧化态； 2. Fe3+离子的价电子构型为半充满的 3d5 稳定结构，所以 Fe具有比较小的第三电离能， Fe可直接氯化生成 FeCl3， 而 Fe 后的Co、Ni 由于第三电离能较大，直接氯化不能生 成三氯化物；
第14章-1 过渡金属元素通性
过渡金属元素在周期表中的位置
第14章-1 过渡金属元素通性
过渡元素占据长周期的第4、5、6、7周期；从 第ⅢB 族的钪族开始，到第ⅠB 族的铜族为止， 共9个直列36个元素，不包括镧系和锕系元素； 填充d电子，亦称d区元素； 1. 单质相似性，同一周期金属性递变不明显； 2. 可变的氧化态，d电子可以参与成键；
二、电离能与氧化态
第一过渡系元素的电离能 (kJ· mol-1)
元素 K Ca Sc Ti V Cr 第一电离能 418.9 589.8 631 658 650 652.8 第二电离能 3051.4 1145.4 1235 1310 1414 1496 第三电离能 4411 4912.0 2389 2652.5 2828.0 2987
3. 易形成配合物，配离子大多有颜色；
4. 单质或化合物往往具有磁性和催化性；

第十二章 过渡元素(一)李


与稀酸
一般不反应 能溶于硝酸
配合物 与H2S反应
易形成 能
• 相关化学方程式：
• • • • • 2Cu+O2+H2O+CO2→Cu（OH）→Cu（OH）2·CuCO3 4Ag+2H2S+O2→2Ag2S+2H2O Cu+2H2SO4（浓）→CuSO4+SO2+2H2O 3Ag+4HNO3→3AgNO3+NO+2H2O Au+4HCl+HNO3→HAuCl4+NO+2H2O
第十二章 过渡元素（一） 过渡元素（
铜副族和锌副族 第一节、过渡元素的通性 第一节、 第二节、 第二节、铜副族元素 第三节、 第三节、锌副族元素
• 过渡元素都是金属元素，包括 ⅠB -- ⅧB族元素， 即d区和ds区元素，它们位于周期表中部，处在主 族金属元素（s区）和主族非金属元素（p区）之 间。 • 通常按周期表把过渡元素分为三个系列 • 第一过渡系 第四周期Sc--Zn • 第二过渡系 第五周期Y--Cd • 第三过渡系 第六周期Lu--Hg
2AgNO
3
440C → 2Ag + 2NO °
2
+ O
2
300C → 2Ag + 1 O Ag 2 O ° 2 2 1 hγ AgX → Ag + X 2 (X = Cl, Br, I) 2
• （3）银和许多配体易形成配合物
• 1、硝酸银——最重要的可溶性银盐 P296图表 、硝酸银 最重要的可溶性银盐
Cr3+ 蓝紫 Cr2+ 蓝色
Ni2+ 绿色 Co3+ 粉红
Mn3+ Fe2+ 红色 浅绿 Mn2+ Fe3+ 5 粉红 浅紫 为紫色，当有部分水合时为绿色。 注： Cr3+为紫色，当有部分水合时为绿色。 3+ Sc 、 Zn2+、 Cu+ 的单电子数为 0，离子无色。 ，离子无色。

过渡金属通性


子半径小、原子量大、s、d都参与成键
3-1 过渡元素的原子半径
ý É ª Ø ­ Ó ë ¶ ¹ ¶ Ô Ë Ô ×°¾ 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 20
Sc Ti V Cr Y Zr Nb Mo La Hf Ta W
Mn Tc Re
Fe Co Ru Rh Os Ir
一方面，CO把一对电子填入Ni的sp3杂化轨道中形成σ键， 一方面又以空的π2p*轨道接受来自Ni d轨道的电子，形成π键， 从而增加配合物的稳定性，但削弱了CO内部成键，活化CO了 分子。
2. 羰基簇合物
过渡元素能和CO形成许多羰基簇合物。 羰基簇合物中金属原子多为低氧化态并具有适宜的d轨道。 双核和多核羰基簇合物中金属原子与羰基的结合方式有： 端基（1个CO和1个成簇原子相连）；边桥基（1个CO与2个成 簇原子相连）；面桥基（1个CO与3个成簇原子相连）。
Mn2(CO)10
5CO Mn2(CO)10 的 Mn(0)：↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ —— Mn(0) : ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ——
—— —— —— ——
d2sp3
—— —— —— ——
5CO
Co2(CO)8:
三个CO孤电子对
Co2(CO)8中Co(0): ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
—— —— ——
21-3
过渡金属的通性
具有部分填充d或f壳层电子的元素。 狭义：(n-1)d1~8ns1~2 ⅢB~Ⅷ 8列 10列
广义：(n-1)d1~10ns1~2 ⅢB~ⅡB
过渡元素全部为金属，其化合物颜色多、 变价多、 形成配合物多。与同周期碱金属或碱土金属比过渡 金属密度大、硬度大、熔沸点高，因为过渡金属原
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ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ Ⅷ Ⅷ ⅠB ⅡB
100
族
Cs
250
过渡元素的原子半径
Ba
Rb
原子半径/ 原子半径 / pm
K Sr
200
Ca
Y
2. 同一周期元素从左到右原 第一过渡系 子半径缓慢减小， 子半径缓慢减小，到铜族 第二过渡系 元素又稍增大。 元素又稍增大。 第三过渡系
150
3. 有的过渡元素可形成氧化数 为0、-1、-2、-3的化合物 、 、 、 的化合物 如
配合物 [Ni(CO)4] [Co(CO)4][Cr(CO)5]2[Mn(CO)4]3形成体氧化数 0 -1 -2 -3
1313-1-5 非整比化合物
13-1-5 非整比化合物 过渡元素易形成非整比化合物
Fe2+ O2- Fe2+ O2O2O2- Fe2+
核 电 荷 增 加
，
轨 道 上 ， 最 外 层 只 有
电 子 填 充
(n-1)d1
10ns1 2
在 1 个2 次 电 外征
13-1-1 过渡元素原子特征 1 2 价层电子构型为(n-1)d1~10ns ~ 价层电子构型为 原子半径变化规律
Cs
250
过渡元素的原子半径
Ti V Cr Mn Zr Nb Mo Tc
Fe Co Ni
铁系
Ag Cd 轻铂组 Os Ir Pt Hf Ta W Re 重铂组 Au Hg Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
Ru Rh Pd
1313-1-1 过渡元素原子特征
13-1-1 过渡元素原子特征 1 2 价层电子构型为(n-1)d1~10ns ~ 价层电子构型为
无机化学多媒体电子教案
第十三章 过渡元素
第一节过渡元素概述
第一节 过渡元素概述
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB 周 期
钪 钛 钒 铬 锰 分 分 分 分 分 族 族 族 族 族
Ⅷ
ⅠB ⅡB 铜 锌 分 分 族 族 Cu Zn
4(第一 第一 Sc 过渡系) 过渡系 5(第二 第二 Y 过渡系) 过渡系 6 (第三 La第三 过渡系) 过渡系 Lu 7(第四 Ac第四 过渡系) 过渡系 Lr
1313-1-8 磁性
多数过渡元素或离子具有顺磁性 13-1-8 磁性 多数过渡元素的原子或离子有 未成对电子， 未成对电子，所以具有顺磁性
离子 d电子数 电子数 未成对 电子数 磁矩 (µ)/B.M. VO2+ V3+ Cr3+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ 1 2 3 5 6 7 8 9 1 2 3 5 4 3 2 1 未成对d电子越多 电子越多， 未成对 电子越多，μ越大 1.73 2.833.835.924.903.872.831.73
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ Ⅷ Ⅷ ⅠB ⅡB
100
族
1313-1-2 单质的物理性质
13-1-2 单质的物理性质 灰白色， 多呈银白色、灰白色，有金属光泽 为轻金属外， 除Sc、Ti为轻金属外，其它均为重 、 为轻金属外 金属
金属
Li
Sc Ti 其它
Os
Ir
Pt
密度 0.535 3.0 4.5 >5 22.61 22.65 21.45 -3 g·cm 最小 最大
如 1000℃时 ℃ FeO的实际组成为 的实际组成为 Fe0.89O ~ Fe0.96O
Fe2+ O2- Fe2+ O2O2- Fe2+ O2- Fe2+
1313-1-6
元 素
化合物颜色
13-1-6 化合物颜色 过渡元素形成的配离子大多有颜色
Sc Ti V CrMnFe Co Ni CuZn M2+中d电子数 - 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电子数 [M(H2O)6]2+ - 褐紫天 浅 浅 粉 绿 浅 无 10构型 颜色 d0、d绿 红 蓝红 蓝 的离子无色 Sc Ti V CrMnFe Co Ni CuZn 元 素 M2+中d电子数 0 1 2 3 4 5 6 7 电子数 [M(H2O)6]3+ 无 紫 绿 蓝 红 浅 绿 粉 颜色 紫 紫 红
、
元素
Sc V Cr 13-1-3 Ti 金属活泼性
其活泼性减弱
3. 同族元素(除Sc分族外 自上往下 同族元素 除 分族外)自上往下 分族外 金属活泼性降低
ⅡBE (M2+/M)/V Ⅷ E (M2+/M)/V 第一过渡系 Zn 第二过渡系 Cd 第三过渡系 Hg -0.7626 -0.403 +0.8535 Ni Pd Pt -0.257 +0.92 +1.2
无机化学多媒体电子教案
第十三章 过渡元素
第一节结束
第一节 结束
La Zr Hg Sc Hf Cd Au Ta W Re Os Ir Pd Ag Ti Nb Mo Tc Ru Rh Pt V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ Ⅷ Ⅷ ⅠB ⅡB
100
族
Cs
250
Rb Ba
原子半径/ 原子半径 / pm
K Sr
1313-1-4 氧化数 具有多种氧化数
元素 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 3dn 3d1 3d2 3d3 3d5 3d5 3d6 3d7 3d8 3d9 3d10 +2 +2 +2 +2 +2 +1 +2 主 +2 要 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +2 +4 +4 +4 氧 +5 化 +6 +6 数 +7 1.从左到右 元素最高氧化数升高 ⅦB后又降低 从左到右, 从左到右 元素最高氧化数升高, 后又降低 稳定氧化数 不稳定氧化数
1313-1-3 金属活泼性
Mn E (M2+/M)/V — -1.63 -1.13 -0.90 -1.18 可溶该金 各种 热HF 浓H2SO4 稀HCl 稀H2SO4 属的酸 酸 HCl HNO3 HF H2SO4 HCl等 HCl等 元素 Fe Co Ni Cu Zn E (M2+/M)/V -0.44 -0.277 -0.257 0.34 -0.7626 Sc、Y、La 是过渡元素中最活泼金属 、 、 HCl 稀 浓 稀HCl 稀H SO 可溶该金 H SO 稀HCl 2 4 H2SO4 等 2 4 属的酸 H2SO4等 HCl等 HCl等 缓慢) 等 (缓慢 缓慢 2. 第一过渡系金属除 外, E (M2+/M)均为负值 增大, 同一周期元素从左到右总趋势 E (M2+/M)增大 增大 1. 第一过渡系金属除Cu外 均为负值
1313-1-6
化合物颜色
过渡元素形成的配离子大多有颜色 同一中心离子与不同配体形成配合物时, 同一中心离子与不同配体形成配合物时 由于晶体场分裂能不同, 由于晶体场分裂能不同 d-d跃迁时所需 跃迁时所需 能量不同, 而显不同的颜色 能量不同 而显不同的颜色
[Ni(H2O)6]2+ [Ni(NH3)6]2+ 配合物 d-d 跃迁时吸收光 1176 925 波长(λ)/nm 波长 配离子颜色 绿 蓝
200
Ca
3. 同族元素从上往下原子半径 过渡元素的原子半径 增大，但五、六周期(除 增大，但五、六周期 除ⅢB) 外由于镧系收缩使其同族元 第一过渡系 素原子半径十分接近， 素原子半径十分接近，导致 第二过渡系 第三过渡系 其元素性质相似。 其元素性质相似。 Y
150
La Zr Hg Sc Hf Cd Au Ta W Re Os Ir Pd Ag Ti Nb Mo Tc Ru Rh Pt V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
1313-1-7 配位催化
过渡元素易形成配合物 13-1-7 配位催化 过渡元素的原子或离子具有部分 催化剂 反应 空的(n-1)d，空的 、np轨道 空的 ，空的ns、 轨道 Fe/Mo 合成氨 可接受配体的孤电子对 Pt/Rh 氨氧化为NO 氨氧化为 过渡元素的离子一般具有较高的 V2O5 SO2氧化为SO3 氧化为 电荷、较小的半径，极化力强， 电荷、较小的半径，极化力强， Pd Raney Ni催化加氢 催化加氢 对配体有较强的吸引力 过渡元素及化合物有催化特性
13-1-4 ⅦB 氧化数 Ⅷ 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB
ⅠB ⅡB
具有多种氧化数 族 ⅢBⅣBⅤBⅥB ⅦB Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅷ ⅠBⅡB Ⅱ 一过渡系 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn +3 +3 +4 +3 +2 +2 +2 +2 +1 +2 主要 +2 +4 +5 +6 +4 +3 +6 氧化数 +7 二过渡系 Y Zr Nb Mo Tc RuRhPd Ag Cd 主要氧化数 +3 +4 +5 +6 +7 +4 +3 +2 +1 +2 三过渡系 Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg +3 +4 +5 +6 +7 +8 +3 +2 +1 +1 主要氧化数 +4 +4 +3 +2 2. 从上往下 高氧化数化合物稳定性增加 从上往下,
Ba