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元素周期表d区元素元素周期表是化学家们查询元素属性和性质的重要参考资料，它将元素按照其电子结构的相似性排列在一起，以此组织原子的信息。
根据电子配置规律，元素周期表可以分为7列7行，其中大多数元素都被分配到d区，也即第4行和第5行，因此本文将主要介绍d区元素。
首先要说的是d区元素的电子配置特征。
由于d区元素多出现在第4和5行上面，所以它们的电子配置规律与之前第3行元素有些不同。
离子化时，外层电子数会增加到8电子，因此在离子化后，d区元素失去4个电子，四个外层电子进入4d轨道中，这就是d区元素的电子配置特征。
其次是d区元素的化学性质。
d区元素的化学性质特别多样化，它们在物理性质以及物化性质上具有重要影响，具体表现在反应活性上。
一般来说，d区元素较容易发生反应，其最明显的特征是它们容易与其它元素组成化合物或离解离子，因此在化学反应中也常常会用到d区元素。
再来看d区元素的用途。
d区元素有着广泛的用途，它们不仅可以用于工业生产，也在其它方面发挥着重要作用，比如可以用于制药、农业等。
同时，d区元素也可以用于合成新的元素，如重元素等，这些新元素也有一定的应用价值。
最后，重点介绍d区元素有哪些？根据元素周期表，d区元素包括锌、锰、钴、钛、铁、铜、银、金、锡、锗、钼、钯、镍、铍、铑、铷等元素。
除此以外，还有一些非金属性质的元素也是d区元素，比如氯、氩、溴、碘、钾、氧等等。
总结而言，d区元素是周期表上的重要组成部分，它们的电子配置特征和化学性质丰富多样，同时也有很多用途，比如工业生产、制药农业、合成新元素等等。
本文介绍的d区元素有锌、锰、钴、钛、铁、铜、银、金、锡、锗、钼、钯、镍、铍、铑、铷等元素，同时还有一些非金属性质的元素，比如氯、氩、溴、碘、钾、氧等等。
D区元素在药物中的应用及其原理1. 导语D区元素是指周期表中第4周期的元素，包括钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）和铜（Cu）。
这些元素在药物中的应用广泛，具有重要的医学价值。
本文将介绍D区元素在药物中的应用及其原理。
2. 钒（V）•钒化合物可以作为抗氧化剂，具有抗肿瘤、抗糖尿病和抗心血管疾病的作用。
•钒也可以作为矿物质的成分，对骨骼生长和血红蛋白合成起到重要的作用。
3. 铬（Cr）•铬可以作为补充剂，用于调节血糖水平，改善糖尿病等代谢性疾病。
•铬化合物还可以用于治疗过敏性皮肤炎和湿疹等皮肤病。
4. 锰（Mn）•锰在生物体内可以作为酶的辅因子，参与多种生化反应。
•锰化合物可以用于治疗脑血管病和缺铁性贫血等疾病。
5. 铁（Fe）•铁是人体必需的微量元素，参与血红蛋白和肌红蛋白的合成，对维持正常的血液功能至关重要。
•铁还可以用于治疗缺铁性贫血和非缺铁性贫血等贫血病。
6. 钴（Co）•钴化合物可以用于合成维生素B12，对维持正常的神经系统和血液功能有重要作用。
•钴也可以用于治疗贫血和亲铁性白血病等疾病。
7. 镍（Ni）•镍化合物可以用于制备镍铁氢酶，参与氧气合成和还原反应。
•镍还可以用于治疗多种皮肤病，如荨麻疹和湿疹等。
8. 铜（Cu）•铜是人体必需的微量元素，参与血红蛋白和线粒体酵素的合成，对维持正常的神经系统和免疫功能至关重要。
•铜化合物可以用于治疗贫血、铜代谢障碍和食物中毒等疾病。
9. 总结D区元素在药物中的应用范围广泛，不仅作为基本矿物质参与生物体的正常代谢，还作为药物成分发挥着重要的治疗作用。
钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜在药物中的应用及其原理，对于进一步研究和开发新的药物具有重要的指导意义。
D区元素的应用原理1. 什么是D区元素D区元素是指周期表中的第三行（即d区）的元素，也被称为过渡元素。
这些元素具有一些特殊的性质，使其在许多领域中具有广泛的应用。
2. D区元素的特性D区元素有以下几个特性：•较高的熔点和沸点：D区元素通常具有较高的熔点和沸点，这是由于它们之间的金属键相对较强导致的。
•多种氧化态：D区元素可以形成多种不同的氧化态，这是由于其外层d电子的不稳定性决定的。
例如，铁可以形成+2和+3的氧化态，铜可以形成+1和+2的氧化态。
•良好的催化作用：D区元素常常具有良好的催化作用，能够加速化学反应的速度。
这是由于其d电子可以提供额外的反应中心。
•磁性：D区元素通常具有磁性，这是由于其d电子的自旋和轨道角动量相互作用导致的。
铁、镍和钴是常见的具有磁性的D区元素。
3. D区元素的应用D区元素由于其特殊的性质，被广泛应用于各个领域。
以下是D区元素在不同领域中的主要应用：3.1 冶金工业•钢铁生产：铁是冶金工业中最重要的D区元素，它被用于制造钢铁。
由于铁具有较高的熔点和良好的硬度，使得钢铁在建筑、交通、机械等领域得到广泛应用。
•合金制备：D区元素常常与其他金属元素形成合金，以改善金属的性能。
例如，铜和锌形成的黄铜具有良好的可加工性和耐腐蚀性。
3.2 化学催化剂D区元素在化学催化剂中具有广泛应用。
催化剂是能够加速化学反应速率但不参与反应的物质。
以下是几个常见的D区元素催化剂及其应用场景：•铁催化剂：在氨基酸合成、氨合成等反应中广泛应用。
•钯催化剂：用于氢化反应、烯烃的部分氢化等。
•铂催化剂：在有机合成反应中具有广泛应用，如氢化、氧化、加成等。
3.3 电子行业•电池制造：D区元素的氧化态变化使其非常适合作为电池的正负极材料。
例如，锂作为锂离子电池的正极材料，具有高储能密度和较长的循环寿命。
•电子器件制造：D区元素在半导体领域中具有重要应用。
例如，硅是最常用的半导体材料之一，它具有稳定的半导体性能，在电子芯片和光电器件制造中得到广泛应用。
d区元素一(相关知识d区元素是指周期表中4d及5d轨道上的元素，通常也被称作过渡金属。
它们在化学性质上表现出中等电负性、高离子化能、高化合价、易氧化以及形成带有镍白色或银白色的亮泽金属外观等特点。
这些元素的最外层电子组态为ns2(n-1)d，在化学反应中，它们借助着这些d轨道上的电子来提高反应速率、稳定物种的结构以及调节电荷分布。
这些元素在生命过程中扮演着很重要的角色，同时也是一些基础材料和高科技产业的重要组成部分，例如高温合金、电池、合成纤维以及电子器件等。
d区元素从第四周期开始，元素逐渐变得稀有，其中的超过一半元素被定性为稀有金属元素。
这些元素的多项化学性质受到它们的外层d轨道上电子的影响。
这些d轨道上的电子数量众多，容易形成配合物，因此它们具有强的络合能力和催化活性。
另外，d区元素之间的相互作用也属于d-d键，因此它们的反应机理也具有研究价值。
d区元素的原子半径比p区的元素要大，因为它们拥有更多的电子，同时原子序数越大，原子半径也会越来越小。
在同一周期内，d区元素的离子半径比p区元素要小，这是因为它们已经失去了一部分电子，离子半径因此变小。
在化学反应中，d区元素通常会表现出它们的多价性，这是因为d轨道上电子的容易发生氧化还原反应，进而形成不同价态的离子。
在配位化学中，d区元素能够形成大量的稠合配合物，因为它们的d轨道可以用来接受配体的配位键，从而形成稳定的配合物。
d区元素中金属的环境共价能力有时候很强，这也是它们常被用来作为催化剂的主要原因。
例如，在氧化反应中，d区元素可以很容易地释放出氧分子，进而形成氧化物。
在还原反应中，d区元素则可以发生电子传递，将电子传递到其他离子或者分子上。
在这些反应中，p区元素通常没有这样的作用。
从原始形态到纯粹化学物质，d区元素产生了众多的应用。
在纯净状态下，它们被用来制造带有镍白色或银白色的亮泽金属外观，这些金属被广泛应用在制造飞机、汽车和高速列车等交通设施中。
d区元素在医药中的应用
D区元素（包括镓、锗、砷、硒和碲）在医药领域具有一定的应用价值，下面列举一些常见的应用：
1. 锗：锗化合物被广泛应用于肿瘤治疗。
锗化合物对于某些肿瘤细胞具有选择性毒性作用，可通过干扰细胞内的氧化还原平衡和DNA合成来抑制肿瘤生长。
2. 硒：硒是人体内多种重要酶的组成部分，具有抗氧化、抗炎、免疫调节等多种生物学活性。
硒化合物被用于治疗某些心血管疾病和肝病。
3. 砷：砷化合物在治疗白血病（特别是急性早幼粒细胞白血病）方面具有一定疗效。
砷化三氧化砷（As2O3）被广泛应用于白
血病的治疗。
4. 碲：碲化合物在医学影像学中有广泛应用。
碲-99m（99mTc）是一种常用的核素，常与荧光显微镜等设备结合，用于检测和诊断疾病。
虽然这些D区元素在医药中有一定的应用，但是对于某些元
素来说，过量摄入会导致中毒反应，因此在应用中需要控制剂量和注意安全使用。
此外，对于大部分人群来说，通过正常饮食摄入这些元素已经足够，不需要额外的补充。
d区元素化学实验报告D区元素化学实验报告引言：D区元素是指周期表中的3d系列元素，包括钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜。
这些元素在化学反应中表现出独特的性质和行为。
本次实验旨在通过几个实验探索D区元素的一些特性和反应。
实验一：D区元素的氧化态实验目的：通过观察D区元素在不同氧化态下的颜色变化，了解其氧化态的特性。
实验步骤：1. 准备钛、铁、铜的样品。
2. 将样品分别放入不同的试管中。
3. 分别加入适量的盐酸，观察颜色变化。
实验结果与讨论：钛的样品在加入盐酸后呈现无色，表明钛处于+4的氧化态。
铁的样品在加入盐酸后呈现淡绿色，表明铁处于+2的氧化态。
铜的样品在加入盐酸后呈现蓝色，表明铜处于+2的氧化态。
通过这个实验，我们可以观察到D区元素在不同氧化态下的颜色变化，这是由于其电子结构的不同导致的。
实验二：D区元素的还原性实验目的：通过观察D区元素在还原剂作用下的反应，了解其还原性的特性。
实验步骤：1. 准备铬和锰的样品。
2. 将样品分别放入不同的试管中。
3. 分别加入适量的硫酸亚铁溶液，观察反应。
实验结果与讨论：铬的样品在加入硫酸亚铁溶液后呈现绿色，表明铬发生了还原反应。
锰的样品在加入硫酸亚铁溶液后呈现粉红色，表明锰发生了还原反应。
通过这个实验，我们可以观察到D区元素在还原剂作用下的反应，这是由于其电子结构的不同导致的。
实验三：D区元素的络合反应实验目的：通过观察D区元素与配体的络合反应，了解其络合能力的特性。
实验步骤：1. 准备钴和铜的样品。
2. 将样品分别放入不同的试管中。
3. 分别加入适量的氨水溶液，观察颜色变化。
实验结果与讨论：钴的样品在加入氨水溶液后呈现红色，表明钴与氨形成了络合物。
铜的样品在加入氨水溶液后呈现深蓝色，表明铜与氨形成了络合物。
通过这个实验，我们可以观察到D区元素与配体的络合反应，这是由于其电子结构和配体的配位能力导致的。
结论：通过以上实验，我们可以看到D区元素在不同氧化态、还原性和络合能力方面的特性。
10 d区元素【本章学习要求】（1）了解过渡元素的通性。
（2）了解钛、钒及其重要化合物的性质。
（3）了解铬的电势图，掌握Cr(Ⅲ),Cr( Ⅵ)化合物的酸碱性、氧化还原性及其相互转化。
了解钼钨的化合物。
（4）了解锰的电势图，掌握Mn(Ⅱ),Mn( Ⅳ),Mn(Ⅵ),Mn(Ⅶ)的重要化合物的性质和反应。
（5）掌握Fe(Ⅱ),Co( Ⅱ),Ni(Ⅱ)的重要化合物的性质及其变化规律；掌握Fe(Ⅲ),Co( Ⅲ),Ni(Ⅲ)的重要化合物的性质及其变化规律。
熟悉铁、钴、镍的重要配合物。
在长式周期表中，从ⅢB钪族开始到ⅡB锌族共十个纵行的元素（到目前为止共37种元素，不包括镧系和锕系元素）称为过渡元素。
过渡元素包括d区和ds区元素，它们都是金属，故也称过渡金属。
表10-1 过渡元素在周期表中的位置从过渡元素在周期表中的位置不难看出，每一周期中的过渡元素在性质上处于从典型金属性的s 区元素到大多为非金属的p区元素之间的过渡。
过渡元素原子的价层电子构型为(n-1)d1-10ns1-2(Pd为5s0)。
它们在原子结构上的特点是最后一个电子排布在次外层的d轨道中（ⅡB除外），最外层有1至2个s电子（Pd除外）。
d区元素的原子都具有未充满的d轨道，ⅠB族元素还具有未充满的d轨道的氧化态（如Cu2+）。
由于过渡元素原子电子层结构的特点，不仅决定了它们和主族元素的性质存在明显的差异，而且它们本身之间也具有许多共同的性质。
根据同一周期过渡元素金属性递变不明显，具有更多相似性的特点，通常将过渡元素分成三个过渡系列。
第一过渡系，第4周期从钪（Sc）到锌（Zn）；第二过渡系，第5周期从钇（Y）到镉（Cd）；第三过渡系，第6周期从镥（Lu）到汞（Hg）。
在这三个过渡系列中，以第一过渡系元素较为常见。
本章先对过渡元素的通性作一概括介绍，然后对较为常见、工业上应用较广的铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物，作为d区元素的代表进行讨论。
11章介绍ds区元素。
10.1过渡元素的通性10.1.1渡元素的原子半径过渡元素的原子半径一般较小，且在同一周期中自左至右变化不大，这一点是与主族不同的。
10.1.2氧化值过渡元素的氧化态表现为正氧化值。
此外，由于过渡元素原子的最外层s电子和次外层的部分或全部d电子都可作为价电子参与成键，所以过渡元素常具有多种氧化值（一般从+2可以变化到与族序数相等）。
这种表现以第一过渡系最为典型（见表10-2）。
表10-2 第一过渡系元素的氧化值*有括号的表示不稳定的氧化值，划线的表示常见的氧化值。
10.1.3单质的物理性质过渡元素的单质都是金属，具有金属的一般通性。
与主族金属元素不同的是，过渡元素除了外层s电子外，还有部分（n–1）d电子可以参与成键，从而增加了键的强度，再加上其原子半径较小，因而过渡元素单质一般具有熔点高、密度大、硬度大等特点，其中以锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)的密度最大（都在21g ·cm-3以上）；钨(W)的熔点最高（3407℃）；以铬(Cr)最硬，其硬度高达9（最硬的物质金刚石为10）。
10.1.4单质的化学性质许多过渡金属呈活泼金属的化学性质，可以直接与氧、卤素反应生成氧化物和卤化物。
其中ⅢB族元素的金属性最强、最活泼，在空气中迅速氧化，不仅能溶于酸，而且能与热水反应放出H2。
其他过渡金属则不易被空气中氧所氧化，也不易与水反应。
在与酸的反应上，第一过渡系多数金属可从非氧化性酸中置换出H2。
在过渡金属中，也有化学性质十分稳定的，如金、铂等，他们既不和非氧化性酸（如盐酸HCl）反应，也不和氧化性酸（如HNO3）反应，而只能溶于王水（三体积盐酸和一体积硝酸的混合液）。
10.1.5多色彩的水合离子过渡元素离子在水溶液中以水合离子（水为配体）形式存在。
过渡元素的许多水合离子以及其他配离子常呈现各种鲜艳的颜色。
水合离子的颜色与离子是否具有未成对d电子有着密切的关系。
凡具有未成对d电子的水合离子，一般呈现明显的颜色，如Co2+（3d7）粉红、Cu2+（3d9）蓝没有未成对d电子的水合离子则没有颜色，如Sc3+ (3d0)、Cu+ (3d10) 和Zn2+(3d10)如此，其它过渡元素离子如Ag+(4d10)、Hg2+(5d10)。
当然这只是水合金属阳离子的情况。
对于CrO42－（黄色）、MnO4－（紫色）来说，Cr(Ⅵ) 和Mn(Ⅷ)已没有单独的d电子，就不能一概而论了。
10.1.6良好的配合物形成体过渡元素的离子（或原子）多具有未充满的(n-1)d轨道和全空的ns、np及nd轨道，它们能量较为相近，易于形成成键能力较强的各种杂化轨道，加以半径较小，有效核电荷大等因素，所以它们有较强的吸引配体、接受孤对电子的能力，可以形成多种多样的配合物。
这是过渡元素区别于主族元素的明显特点。
对于配合物的研究，从发现到发展都与过渡元素密切相关，在已知经过研究和获得应用的配合物中，主要是以过渡元素的离子（或原子）作为配合物形成体的。
10.1.7磁性及催化性具有未成对电子的物质都呈现顺磁性。
许多过渡元素的原子、离子及其化合物，因具有未成对电子而呈顺磁性。
铁系金属(Fe、Co、Ni )能被磁场强烈吸引，并在磁场移去后仍保持其磁性，这类物质称为铁磁性物质。
铁磁性可以看作是顺磁性的一种极端形式。
一般的顺磁性只在外磁场存在时才表现出来。
过渡元素及其化合物具有突出的催化性能，其原因是在一些情况下，由于它们的多种氧化态，能与反应物形成不稳定的中间化合物，降低了反应的活化能；在另一些情况下，是由于过渡金属及其化合物提供了适宜的反应表面，增加了反应物在催化剂表面的浓度和削弱了反应物分子中的化学键，同样可以降低反应的活化能。
这两种情况都能增大反应速率，起到催化作用。
化工生产上大多数重要反应是借助于催化剂来实现的，而目前应用的催化剂大多是过渡金属及其化合物。
例如合成NH3用铁作催化剂，硫酸工业中用V2O5催化SO2转化为SO3，铂—铑催化剂用于NH3氧化制NO以制取硝酸等等。
配位化合物的应用中（见第7章7.5）曾提到生命体内的特殊催化剂——酶，几乎都与有机金属配合物密切相关(常含有过渡元素)。
如维生素B12有钴，固氮酶含有钼和铁等，有关研究对于探索生命奥秘显得十分重要。
10.2 铬及其化合物10.2.1铬的性质和用途单质铬是具有银白色光泽的金属，纯铬有延展性，含有杂质的铬硬而脆。
由于铬晶体有较强金属键，故其熔点（1900℃）和沸点（2600℃）都很高。
铬表面易形成氧化膜而呈钝态，所以金属活泼性较差，对空气和水都比较稳定。
它能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸。
但铬不溶于浓硝酸，因为表面生成紧密的氧化物薄膜而呈钝态。
有钝化膜的铬在冷的HNO3、浓H2SO4，甚至王水中皆不溶解。
在热盐酸中，能很快地溶解并放出氢气，溶液呈蓝色（Cr2+），随即又被空气氧化成（Cr3+）：Cr + 2HCl →CrCl2 +H2↑4CrCl2 +4HCl +O2→4CrCl3 +2 H2O铬在浓硫酸中也能迅速溶解：2Cr + 6H2SO4 →Cr2(SO4)3+3SO2↑+6H2O在高温下，铬能与卤素、硫、氮、碳等直接化合。
由于铬的光泽度好，抗腐蚀能力强，故经常镀在其他金属表面上，如在汽车、自行车和精密仪器等器件表面镀铬，可使其件表面光亮、耐磨、耐腐蚀。
大量的铬用于制造合金，如铬钢（含Cr 0.5% ~1%、Si 0.75%、Mn 0. 5% ~1.25%）具有较大的硬度和较强的韧性，是机器制造业的重要原料。
含铬12%的钢称为不锈钢，有较强的耐腐蚀性，是广泛适用的金属材料。
铬和镍的合金用来制造电热丝和电热设备。
铬原子的价电子构型为3d54s1，铬的最高氧化值为＋6。
铬也能形成+5,+4,+3,+2等氧化值的化合物，其中以＋6、+3两类化合物最为常见和重要。
10.2.2铬的存在和冶炼铬在地壳中的含量为0. 0083%，在自然界的主要矿物为铬铁矿，组成为FeO∙Cr2O3工业上主要是铬铁矿与碳酸钠在高温下煅烧进行氧化，使铬铁矿中的铬氧化成可溶性的铬酸盐。
在生产中常将铬铁矿粉混合以白云石粉（CaCO3∙MgCO3），使反应混合物松散，有利于空气氧化（高温下产物CaO和MgO加强了混合物的碱性，亦有利于氧化）。
用水浸取熔体，过滤以除去氧化铁等杂质。
然后用硫酸酸化滤液。
利用在相同温度下，重铬酸钠的溶解度大于Na2SO4的性质，将上述酸化后的溶液多次蒸发结晶，可除去，然后再进行结晶即可得到较纯的重铬酸钠晶体。
最后可用铝热法冶炼金属铬：4Fe(CrO 2)2+8 Na 2CO 3+7O 2→2Fe 2O 3+8 Na 2CrO 4+8CO 22Na 2CrO 4+H 2SO 4→Na 2Cr 2O 7+Na 2SO 4+H 2ONa 2Cr 2O 7＋2C→Cr 2O 3+ Na 2CO 3+CO2Al+Cr 2O 3→2Cr+Al 2O 310.2.3铬的化合物10.2.3.1Cr(Ⅲ)的化合物（1）三氧化二铬（Cr 2O 3）Cr 2O 3可(NH 4)2Cr 2O 7由加热分解制得：(NH 4)2Cr 2O 7 →N 2↑＋Cr 2O 3＋4H 2OCr 2O 3 为绿色晶体，微溶于水，与Al 2O 3相似，具有两性，溶于酸形成Cr(Ⅲ)盐，溶于强碱形成亚铬酸盐（CrO 2–）：Cr 2O 3＋3H 2SO 4→Cr 2(SO 4)3+3H 2OCr 2O 3＋2NaOH →2NaCrO 2+H 2OCr 2O 3常作为绿色颜料（铬绿）而广泛用于油漆、陶瓷及玻璃工业，还可作有机合成的催化剂，也是冶炼金属Cr 和制取铬盐的原料。
（2）氢氧化铬（Cr(OH)3） 在Cr(Ⅲ)盐中加入氨水或NaOH 溶液，即有灰蓝色的胶状Cr(OH)3沉淀析出：CrCl 3＋3NaOH →Cr(OH)3↓＋3NaClCrCl 3＋3NH 3∙H 2O →Cr(OH)3↓＋3NH 4ClCr(OH)3与Al(OH)3相似，有明显的两性，在溶液中存在如下平衡：Cr 3+＋3OH -Cr(OH)32H O H ++Cr(OH)4-因此，Cr(OH)3可溶于酸和碱：Cr(OH)3＋3 HCl →CrCl 3 +3 H 2OCr(OH)3＋NaOH →NaCr(OH)4Cr(OH)3还能溶于液氨中，形成相应的配离子：Cr(OH)3+6NH 3→[Cr (NH 3)6]3++3OH -（3）Cr (Ⅲ)盐常见的Cr (Ⅲ)盐有三氯化铬（CrCl 3·6H 2O ）（绿色或紫色），硫酸铬[Cr 2(SO 4)3·18H 2O]（紫色）以及铬钾钒[KCr(SO 4)2·12H 2O]（蓝紫色），它们都易溶于水。
Cr 3+在水溶液中发生水解，在Cr 3+的水溶液中引入弱酸根离子，两者相互促进水解，水解将进行到底：2Cr 3+ + 3S 2-+ 6H 2O → 2Cr(OH)3↓+3H 2S ↑2Cr 3+ + 3CO 32-+ 6H 2O → 2Cr(OH)3↓+3 CO 2↑向Cr 3+溶液中加入碱时，先生成灰绿色的Cr(OH)3沉淀，当碱过量时生成亮绿色的[Cr (OH)4]－溶液。
