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21 过渡金属(II)

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钪的氧化物

钪的氧化物

钪的氧化物钪是一种化学元素，属于过渡金属元素，位于第四周期的d块，原子序数为21，原子量为44.96。

钪的化学性质较为稳定，常见化合价为+3。

钪的氧化物是指由钪和氧元素组成的化合物，根据钪的氧化态不同，钪的氧化物可以有多种。

首先，钪的常见氧化态是+3，因此最常见的钪的氧化物是钪(III)氧化物，化学式为Sc2O3。

它是一种白色固体，不溶于水，而能够溶于酸。

钪(III)氧化物具有较高的熔点和热稳定性，是一种优良的耐火材料。

此外，钪(III)氧化物还具有一定的光学性能，在玻璃和陶瓷工业中也有一定的应用。

除了钪(III)氧化物，还存在其他氧化态的钪氧化物。

钪(II)氧化物，化学式为ScO，是一种黑色固体，具有导电性。

钪(IV)氧化物，化学式为ScO2，是一种黄色固体，具有良好的电学性能，可用于制备陶瓷电容器和石墨烯材料。

另外，钪还可以与氧形成过渡性氧化物。

二氧化钪是一种典型的过渡金属氧化物，化学式为Sc2O4。

它是一种黑色固体，具有嵌段结构，能够吸附和催化各种有机分子。

二氧化钪在催化剂领域具有广泛的应用，可以用于有机合成反应和尾气催化转化等领域。

此外，除了上述的四种氧化物，还存在其他形式的钪氧化物。

例如，钪酸钪是一种钪的高氧化态氧化物，化学式为H3ScO6，它是一种白色晶体，可用作化学试剂和催化剂。

总而言之，钪的氧化物有多种形式，包括钪(III)氧化物、钪(II)氧化物、钪(IV)氧化物、二氧化钪和钪酸钪等。

这些钪的氧化物在不同领域具有广泛的应用，包括耐火材料、光学材料、催化剂等。

钪作为一种重要的过渡金属元素，在材料科学和化学领域的研究中发挥着重要的作用。

希望本文对钪的氧化物有一定的了解。

第十章 过渡金属元素(II)(VIIIB族)

第十章 过渡金属元素(II)(VIIIB族)


② Co(NH3)62+、Co(CN)64-、Co(OH)2、Fe(OH)2
难以在水溶液中稳定存在， 空气中的即可将它们氧化， 尤其Co(CN)64-水即可氧化之: 2Co(CN)64- + 2H2O === 2Co(CN)63- + H2 + 2OHCo2+、Fe3+、Co(OH)3、Fe(OH)3、Co(CN)63-、 Co(NH3)63+、Fe(CN)63-、Fe(CN)63在水溶液中可以稳定存在.
2. M2+的相似性及差异性
① 形成CN = 6的sp3d2杂化的八面体结构的外轨型.
顺磁性水合氧离子，且具有颜色:
Ni(H2O)62+（亮绿色） Co(H2O)62+（粉红色 ）
Fe(H2O)62+（浅绿色） d—d轨道跃迁所致.
② 盐水溶解性相似
它们的SO42-、Cl-、NO3- etc的盐易溶解于水，
BaFeO4（紫红色）强氧化剂. 4. Fe、Co、Ni的配合物— 会用HOT、CFT解释有关的问题.
5.除铁方法 在生产中除去产品中含有的铁杂质的常用方法 是用H2O2氧化Fe2+为Fe3+.调pH值使Fe（OH）3沉淀析出. 但方法的主要缺点: 在于Fe(OH)3具有胶体性质 ，吸附杂质, 沉降速率慢,过滤困难.
此配合物水溶液中稳定性差，加入Hg2+可形成兰色沉淀.
(6) 与丁二酮肟的反应 ------主要是Ni2+的特征反应 生成鲜红色的内配盐沉淀.——定性鉴定Ni2+.
(7).与NO3-的配位作用.——Co2+的特性
Co2+与NO3-能形成一种很有趣的配离子Co(NO3)42CN = 8 十二面体结构, NO3-起双齿配体的作用 (8) 与NO2-的反应
过渡元素(2)

过渡元素(2)


(4)在碱性溶液中,低氧化态的Fe,Co,Ni有一定程度的还原性; (5)单质无论在酸性或碱性介质中都有较强的还原性. 二,铁系元素离子的存在形式及常见反应 1,常见化合物 2,常见反应:稳定性,水解性,氧化还原性
表:铁系元素的常见化合物
氧化值 氧化物 +2 FeO黑,CoO灰绿 黑 灰绿 NiO暗绿 暗绿 氢氧化物 Fe(OH)2白, Co(OH)2粉红 Ni(OH)2浅绿 FeSO47H2O淡绿 淡绿 (NH4)2Fe(SO4)3H2O绿, 绿 CoCl26H2O粉红 粉红 NiSO47H2O绿 绿 +3 砖红, Fe2O3砖红,Co2O3黑, Ni2O黑 黑 Fe(OH)3棕红, 棕红, Co(OH)3棕, Ni(OH)3 黑 FeCl3 黑褐
三,铁系元素的配合物 1,氨合物 2,氰合物 3,硫氰配合物 下页表:铁系元素的常见配离子
�
[Fe(H2O)6 ]3+ + H2O = [Fe(OH )(H2O)6 ]2+ + H3O+ H 2[Fe(H2O)6 ]3+ = [(H2O)4
F O e F O H e
(H2O)4 ] + 2H2O
[Fe(OH )(H2O)5 ]2+ + [Fe(H2O)6 ]3+ = [(H2O)5 Fe OH Fe(H2O)5 ]5+ + H2O
的形状.具有这种特殊功能的材料在导弹,航空航天,石 油化工,机械仪器仪表,汽车等领域有广泛的应用前景. 20世纪60年代首次发现Ni-Ti合金具有非常独特的形状记忆 效应.美国设计的一种用Ti-Ni合金做的新式宇宙飞船天 线,在室温下该天线可以折叠成线团,便于发射,当飞船 升至高空时,温度升至77°C以上,天线即可自动打开. 本族元素价电子构型3d6-84s2,共用的常见氧化态为+2, +3,Fe最高为+6,Ni最高为+4. *铁系元素的元素电势图 (1)酸性溶液中,Fe2+,Co2+和Ni2+是元素的最稳定状态; (2)Fe(VI),Co(III),Ni(IV)在酸性溶液中是强氧化剂; (3)在碱性溶液中,Fe(III),Co(II),Ni(II)是各元素可以被空气中的氧所 氧化,例如:绿矾在空气中可逐渐失去部分结晶 水,同时晶体表面有黄褐色的碱性硫酸铁生成.
过渡金属-2

过渡金属-2

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b
氯化钴
• 由于氯化钴分子中结晶水数目的不同水合氯化钴而显出不同的颜色： 325k 363k 393k CoCl2·6H2O CoCl2·2H2O CoCl2·H2O CoCl2 粉红 紫红 蓝紫 蓝 因此，氯化钴可在 变色硅胶干燥剂中 用作指示剂和制显 影墨水
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3. 氧化数为+6
FeO42- + 8H+ + 3eFeO42- + 4H2O + 3eFe3+ + 4H2O Fe(OH)3 + 5OH-
由此可知，在酸性介质中高铁酸根离子是一个强氧化剂，一般的氧化剂很难 把Fe3+ 氧化成FeO42- 。 但在强碱介质中，Fe(Ⅲ)却能被一些氧化剂氧化： 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH = 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O
其次，随着水解的进行，同时发生各种类型的缩合反应
• 随着PH值的增大，水解倾向增大，溶液颜色有黄棕色逐渐变为红棕色
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聚合的Fe2(OH)24+ 、Fe2(OH)42+ 能和SO42+ 结合，生成浅黄色 浅黄色 的复盐晶体M 的复盐晶体M2Fe6(SO4)4(OH)12 M=K+ ，Na+ ，NH4+ 俗称黄铁钒。黄铁钒在水中的溶解度小，而且颗粒小，沉 淀速度快，很容易过滤，因此在水法冶金中，已广泛采用 声称黄铁钒的方法出去杂质铁。 1. 加入氧化剂如NaClO3，使所有的 铁转化为Fe3+离子 2. 控制PH值在1.6—1.8左右 3. 使温度保持在 358—368K
化学21号元素

化学21号元素

化学21号元素化学21号元素是钪（Sc），它的原子序数为21，原子量为44.96。

钪是一种过渡金属，具有银白色的外观。

它在自然界中存在于一些矿石中，如钪铁矿和钪石。

钪的发现可以追溯到1879年，由瑞典化学家拉尔斯·弗雷德里克·尼尔松首次发现并命名。

钪的名称源于拉丁文“scandia”，意为“斯堪的纳维亚”。

这是因为最初发现钪的地区正是斯堪的纳维亚半岛。

钪是一种具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属。

它的熔点较高，约为1541摄氏度，具有良好的耐高温性。

钪的密度较低，约为2.99克/立方厘米。

它还具有一定的导电性和导热性。

钪在化学反应中通常以价态+3存在。

它可以与其他元素形成化合物，如钪氧化物（Sc2O3）和钪氯化物（ScCl3）。

钪氧化物是一种白色固体，可用作陶瓷和光学材料。

而钪氯化物是一种无色晶体，可用于催化剂和有机合成中。

钪的应用领域广泛。

由于其优异的机械性能和耐腐蚀性，钪常被用于制造航空航天和汽车工业中的零部件。

钪还可以用于制造高性能合金，如钪铝合金和钪钛合金，这些合金具有高强度和轻质的特点。

此外，钪也可以用于制造光学镜片和光纤通信中的光纤。

钪在生物学和医学领域也有一定的应用。

研究表明，钪可以作为一种对骨髓造血细胞有刺激作用的元素，被用于治疗某些类型的贫血。

此外，钪还可以用作放射性同位素的标记物，用于医学影像学中的放射性示踪和诊断。

虽然钪在工业和科学领域有广泛应用，但由于其稀有性和高成本，钪的使用相对较少。

此外，由于钪的毒性较低，对人体和环境的影响较小，因此在使用过程中需要注意合理使用和处理废弃物。

钪作为化学21号元素，具有良好的机械性能和耐腐蚀性。

它在航空航天、汽车工业、光学材料和医学领域等方面有广泛的应用。

钪的发现和命名源于斯堪的纳维亚地区。

尽管钪使用较少，但它仍然在一些关键领域发挥着重要作用。

第二十一章过渡金属II

第二十一章过渡金属II

Co(H2O)62+稳定性大于Co(H2O)63+, Co(NH3)62+稳定性于Co(NH3)63+
2. CN-配合物
Fe2+ CN－ Fe(CN)2↓ CN－ [Fe(CN)6]4－ Cl2 [Fe(CN)6]3－
(黄血盐)
(赤血盐)
K+ + Fe2+ + Fe(CN)63－ K+ + Fe3+ + Fe(CN)64－
M = Co,Ni
盐类
1. 存在
Fe2+、Fe3+均稳定 FeCl3在蒸气中双聚(FeCl3)2 Co3+在固体中存在，在水中还原成Co2+。 Ni3+氧化性很强，难存在；Ni2+稳定。
2. CoCl26H2O + H2SiO3变色硅胶。
CoCl26H2O 325K CoCl22H2O
粉红色
紫红
363K CoCl2H2O 蓝紫
K2=10－6.3
H2O
OH| 2 Fe
H O
H2O
| OH2
O H
O| H2 Fe
OH2
| OH2
OH2
水解是分散电荷方式
鲍林的电中性原理-----稳
定的分子是每个原子的净电 荷接近于零，或+1~－1之间。
4. 高铁酸盐的制备及应用 [FeO42-]
△
2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－ == 2FeO42－+3Cl－+5H2O (溶液中)
配合物 1. NH3 配合物
Fe2+ NH3·H2O Fe(OH)2↓ NH3·H2O 不溶解 Fe3+ NH3·H2O Fe(OH)3↓ NH3·H2O 不溶解 Co2+ NH3·H2O Co(OH)Cl↓ NH3·H2O Co(NH3)62+ O2 Co(NH3)63+ Ni2+ NH3·H2O Ni2(OH)2SO4↓ NH3·H2O Ni(NH3)62+ Cl2 Ni(NH3)63+
21第二十一章_过渡金属(II_)

21第二十一章_过渡金属(II_)

4[Co(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O ─→ 4[Co(NH3)6] 3+ + 4OH由标准电极电势，Co3+很不稳定，氧化性很强，而Co(Ⅲ)氨合物的氧 化性大为减弱，稳定性显著增强。
Ni2+在过量的氨水中可生成蓝色[Ni(NH3)4(H2O)2] 2+以及紫色 [Ni(NH3)6] 2+ 。 Ni2+的配合物都比较稳定
2019/11/14
2
5、铁、钴，镍都是中等活泼金属，常温下，在没有水蒸气存在时，它 们与氧、硫、氯等非金属单质不起显著作用。但在高温，它们将和上述 非金属单质以及水蒸气发生剧烈反应。铁和铝、铬一样，与浓HNO3、浓 H2SO4会被“钝化”。铁在潮湿空气中会生锈，铁锈的成分通常简略用 Fe2O3.xH20表示。钴和镍在常温下对水和空气都较稳定。
O2＋2H2O+4e＝4OH—
φ0＝+0．401V
Co(OH)2在空气中能慢慢地被氧化成棕色的Co(OH)3，Ni(OH)2不能 与空气中的氧作用，只能被强氧化剂如NaOCI、Br2等氧化而成 Ni(OH)3。
Fe(OH)3略有两性，但碱性强于酸性，只有新沉淀出来的Fe(OH)3能溶 于浓的强碱溶液中生成铁(Ⅲ)酸钾：
4、它们的可溶性盐类从溶液中析出时，常带有相同数目的结晶水。 例如，它们的硫酸盐都含7个结晶水为MⅡSO4.7H20(M=Fe、Co、 Ni)，又如硝酸盐常含6个结晶水为MⅡ(NO3)2.6H2O;
5、 这些元素的+II水合离子都显一定的颜色，如[Fe(H2O)6]2+为浅 绿色，[Co(H2O)6]2+为粉红色，[Ni(H2O)6]2+为亮绿色。当从溶液 中析出结晶时，这些水分子成结晶水共同析出，所以它们的盐也有颜 色。但无水盐却有不同的颜色，如Fe(Ⅱ)盐为白色，Co(Ⅱ)盐为蓝色， Ni(Ⅱ)盐为黄色。
过渡金属Ⅱ-资料

过渡金属Ⅱ-资料

§21 过渡金属（Ⅱ）
一、铁系元素 二、铂系元素 三、过渡金属的通性
2020/6/3
1
Ⅷ
Fe Co Ni Ru Rh Pd Os Ir Pt
---铁系元素
铂系元素 与Ag、Au 合称贵金属
2020/6/3
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§21-1 铁系元素
一、概述
Fe Co Ni 价电子层结构 3d64S2 3d74S2 3d84S2 主氧化数 +2,+3,+6 +2,+3 +2,+3 电势图:P1013 酸中：Fe(Ⅱ)易被氧化，Co(Ⅱ)、 Ni(Ⅱ)稳定。 碱中：Fe(OH)3、Co(OH)2、Ni(OH)2较稳定 存在：赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿
⑶易被氧化 4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4
黄色或铁锈色 2020/6/3 11
如何配FeSO4溶液？
用途
定量分析中，标定MnO4-,Cr2O72-等 制蓝黑墨水：
FeSO4+鞣酸→鞣酸亚铁→鞣酸铁（黑）
鉴定NO2-或NO3-：
FeSO4+NO=Fe(NO)SO4(棕色环）
2.CoCI2 硅胶干燥剂的干湿指示剂
缩 合 ： 2 [ F e ( H 2 O ) 6 ] 3 +K[ F e 2 ( H 2 O ) 4 ( O H ) 2 ( H 2 O ) 4 ] 4 + + 2 H +
K = 1 0 - 2 . 9 1
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水合铁离子双聚体结构 [Fe2(OH)2(H2O)8]4+
加酸抑制水解，加热或加碱促进水解
酸碱性 两性偏碱 碱性 碱性 氧化性
元素周期表中的过渡金属

元素周期表中的过渡金属

元素周期表中的过渡金属元素周期表是描述元素的分类和性质的重要工具。

其中，过渡金属是指在周期表中位于主族元素和稀土金属之间的一组元素。

它们具有一系列独特的性质和应用，对我们的日常生活和科学领域都有重要影响。

过渡金属的定义在元素周期表中，过渡金属通常被定义为具有部分填充的d轨道的元素。

它们的原子结构特点是d电子层不是满电子层，即d轨道中存在未配对或未填满的电子。

这使得过渡金属具有许多独特的性质，例如可变的氧化态、良好的导电性和热导性等。

典型的过渡金属元素过渡金属包括铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）等。

它们具有共同的特征，如高熔点、高密度、良好的导电性和热导性等。

这些元素在自然界中广泛存在，且大多数用途广泛。

性质和应用过渡金属具有许多重要的物理和化学性质，为它们带来了广泛的应用。

以下是一些常见的例子：1. 催化剂：过渡金属广泛用于催化反应，例如铂（Pt）催化剂在汽车尾气净化和氢气燃料电池中起着重要作用。

2. 磁性材料：铁、钴和镍等过渡金属是制造磁性材料的重要成分。

它们被广泛应用于电子设备、电动机和磁存储介质等领域。

3. 合金：过渡金属在合金制备中起着关键作用。

例如，钢是由铁和碳以及其他过渡金属组成的合金，拥有优异的强度和耐腐蚀性能。

4. 荧光材料：某些过渡金属离子在激发条件下能够发出明亮的荧光，例如钐（Sm）和铕（Eu）等离子常用于荧光显示器和照明装置中。

5. 生物学应用：许多过渡金属离子在生物体内具有重要的生理功能，如铁在血红蛋白中的运输氧气。

过渡金属的周期性和趋势过渡金属元素在元素周期表中按照原子序数的增加排列。

它们的性质和趋势在一定程度上与原子序数的变化相吻合，但也存在一些异常现象。

1. 电子结构：过渡金属的电子结构具有一定的规律性。

它们的原子结构中的d电子数目逐渐增加，从Sc（21）到Cu（29）的元素具有各自特定的电子组态。

2. 原子半径：在过渡金属族中，原子半径从左到右逐渐减小。

过渡金属元素

过渡金属元素


2. 羰基簇合物 （分子中含有M—M键的化合物） 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羰基与金属原子的结合方式： (1) 端基（1个CO和1个成簇原子相连）；(2) 边桥基（1个CO 与2个成簇原子相连）；(3) 面桥基（1个CO与3个成簇原子相 连）。
镧系收缩的影响：
(1)第五周期，IIIB族元素钇(Y)成为“稀土”一员 ：
四 Sc 63Eu 4s76s2 39Y 4d15s2 64Gd 4f75d16s2
五Y
198.3ห้องสมุดไป่ตู้
180.3
180.1 pm
六 La-Lu 67Ho3+
39Y3+
68Er3+
89.4
89.3
88.1 pm
习惯上，把Y列入“重稀土”。
见教材p.221-222, 表8-2 –表8-4.
2. 同一副族原子半径：第四周期元素 < 五 ~ 六
15
四、第一电离能I1的变化（理解）
影响因素
Z*, I1 r , I1
1. 同一周期
左 r↘,Z*↗,I1和（I1 + I2）↗,(总趋势)
右
2. 同一副族
原子半径 r 有效核电荷 Z* 第一电离能 I1
三、原子半径
影响原子半径的因素
1. 同一周期
Z* ↗， r ↘ 同亚层：电子数↑，r↑ 主量子数n = 电子层数↑，r↑
原子序数增加，有效核电荷增加，原子半径减小。
例外： VIII 3d84s2 Ni 125 pm
IB 3d104s1 Cu 128 pm
IIB 3d104s2 Zn 133 pm
无机化学第三版下册答案第二十一章

无机化学第三版下册答案第二十一章

第二十一章过渡金属（II）1.解释下列问题:（1）在Fe3+离子溶液中加入KSCN溶液时出现了血红色,但加入少许铁粉后,血红色立即消失,这是什么道理?（2）为什么Fe3+盐是稳定的?而Ni+3盐尚未制得?（3）为什么不能在水溶液中由Fe3+盐和KI制得FeI3?（4）当Na2CO3溶液作用于FeCl3溶液时,为什么得到的是Fe(OH)3而不是Fe2(CO3)3?（5）变色硅胶含有什么成分?为什么干燥时呈蓝色，吸水后变粉红色？答：（1） Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n3-nn= 1—6血红色,加入铁粉后，铁粉将 FeⅢ还原，生成的Fe2+不与SCN-生成有色的配合物，因而血红色消失2Fe(SCN)n3-n + Fe = 3Fe2+ + nSCN－（2）铁的外层电子构型为3d64s2，Fe3+的3d5半满电子构型使它比Fe2+的3d6电子构型稳定，镍的外层电子构型为3d84s2，其中3d的电子超过半满状态较难失去，所以一般情况下，镍表现为+2氧化态，在特殊条件下也可以得到不稳定的Ni（III）化合物，如Ni2O3和NiAl。

（3）ϕθ（Fe3+，Fe2+）>ϕθ（I2/I-），在水溶液中Fe3+将I-氧化得不到FeI3:2 Fe3+ + 2 I- = 2Fe2+ + I2（4）Na2CO3在水中发生水解: CO32- + H2O ⇔ HCO3- + OH-溶液中[CO32-]和[OH-]相差不大，而Fe(OH)3的溶解度远小于Fe2(CO3)3，故FeCl3与Na2CO3溶液想遇产生Fe(OH)3沉淀，而不是生成Fe2(CO3)3沉淀。

2Fe3+ + 3CO32- + 6H2O = 2 Fe(OH)3↓ + 3H2CO3（5）变色硅胶中含吸湿指示剂CoCl2，所含结晶水的数目不同，颜色不同。

CoCl2•6H2O ⇔ CoCl2•2 H2O ⇔ CoCl2• H2O ⇔ CoCl2粉红色紫红色蓝紫色蓝色所以无水CoCl2显蓝色，CoCl2结晶水较多时显粉红色。

元素周期表口诀

青害李皮朋，探丹阳付奶。

(氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖)那美铝桂林，流绿牙假钙。

（钠镁铝硅磷，硫氯氩钾钙）抗台反革命，提供难题新。

（钪钛钒铬锰，铁钴镍铜锌）假者生喜羞，可入肆意搞。

（镓锗砷硒溴，氪铷锶钇锆）你母得了痨，八音阁隐息。

（铌钼锝钌铑，钯银镉铟锡）替弟点仙色，贝兰是普女。

（锑碲碘氙铯，钡镧铈铺钕）破杉诱扎特，弟火而丢意。

（钷钐铕钆铽，镝钬铒铥镱）虏获贪污赖，我一并进攻。

（镥铪钽钨铼，锇铱铂金汞）他钱必不安，东方雷阿土。

（铊铅铋钚砹，氡钫镭锕钍）普诱那不美，惧怕可爱肥。

（镤铀镎钚镅，锔锫锎锿镄）化学元素周期表读音(kè)42钼(mù)43锝(dé)4449铟(yīn)51锑(tī)52碲(dì)54氙(xiān)55铯(sè)57镧(lán)58铈(shì)59镨(pǔ)60钕(nǚ)61钷(pǒ)62钐(shān)63铕(yǒu)64钆(gá)65铽(tè)66镝(dī)67钬(huǒ)68铒(ěr)69铥(diū)70镱(yì)71镥(lǔ)72铪(hā)85砹(ài)86氡(dōng)87钫(fāng)88镭(léi)89锕(ā)90钍(tǔ)91镤(pú)92铀(yóu)93镎(ná)94钚(bù)95镅(méi)96锔(jú)97锫(péi)98锎(kāi)99锿(āi)100镄(fèi)101钔(mén)102锘(nuò)103铹(láo)104钅卢(lú)105钅杜(dù)106钅喜(xǐ)107钅波(bō)108钅黑(hēi)109钅麦(mài)110钅达(dá)111钅仑(lún)非金属元素氢(1) 碳(6) 氮(7) 氧(8) 磷(15) 硫(16) 硒(34)稀有气体元素氦(2) 氖(10) 氩(18) 氪(36) 氙(54) 氡(86) Uuo(118)碱金属锂(3) 钠(11) 钾(19) 铷(37) 铯(55) 钫(87)碱土金属铍(4) 镁(12) 钙(20) 锶(38) 钡(56) 镭(88)类金属元素硼(5) 硅(14) 锗(32) 砷(33) 锑(51) 碲(52) 钋(84)卤族元素氟(9) 氯(17) 溴(35) 碘(53) 砹(85)主族元素铝(13) 镓(31) 铟(49) 锡(50) 铊(81) 铅(82) 铋(83) Uut(113) Uuq(114) Uup(115) Uuh(116) Uus(117)过渡金属钪(21) 钛(22) 钒(23) 铬(24) 锰(25) 铁(26) 钴(27) 镍(28) 铜(29) 锌(30) 钇(39) 锆(40) 铌(41) 钼(42) 锝(43) 钌(44) 铑(45) 钯(46) 银(47) 镉(48) 铪(72) 钽(73) 钨(74) 铼(75) 锇(76) 铱(77) 铂(78) 金(79) 钅卢(104) 钅杜(105) 钅喜(106) 钅波(107) 钅黑(108) 钅麦(109) 鐽(110) 錀(111) 鎶(112)镧系元素镧(57) 铈(58) 镨(59) 钕(60) 钷(61) 钐(62) 铕(63) 钆(64) 铽(65) 镝(66) 钬(67) 铒(68) 铥(69) 镱(70) 镥(71)锕系元素锕(89) 钍(90) 镤(91) 铀(92) 镎(93) 钚(94) 镅(95) 锔(96) 锫(97) 锎(98) 锿(99) 镄(100) 钔(101) 锘(102) 铹(103)aluminium/aluminum（Al）：铝。

21、铁钴镍2

颜色
酸碱性
CoO
灰绿
NiO Fe2O3 Co2O3 Ni2O3
暗绿 砖红 黑 黑
黑
B
B
B
AB
NiO2 . xH2O 黑
Fe3O4 颜色 黑
FeⅢ[(FeⅡFeⅢ)O4]
Co3O4 黑 CoO.Co2O3
M2O3较强氧化性： 氧化能力依Fe2O3 →Co2O3→ Ni2O3增强
Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S
2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCl4
2FeCl3+Cu= 2FeCl2+CuCl2 三、用途： 1、制其它铁盐的原料、墨水、颜料； 2、水处理剂；印刷电路板的腐蚀剂； 3、作伤口的止血剂。
1-3-3 Fe(Ⅵ)的化合物
K2FeO4—高铁酸钾 一、制备： 紫红色
36氧化物及其水合物的水合物的酸碱性1同周期从左右最高氧化态的酸性增强2同族中从上下碱性增强3同一元素的氧化物及其水合物随氧化态的增高酸性及其共价性增强crocrmnomn含有两个以上彼此以共价键结合的金属原子的化合物称为金属簇化合物co10除s电子外d电子也可以作为价电子参加金属键形成
第二十一章 过 渡 金 属(Ⅱ)
• 总反应:
2[Fe(H2O)6]3+ [Fe(H2O)4(OH)2Fe(H2O)4 ]4++2H+ K=10-2.91
• 水合铁离子双聚体结构:
H2 O H2 O OH2 OH OH OH2 OH2 OH2
4+
Fe OH2
Fe OH2

过渡金属(一)

较大，难与普通的酸反应。 3、除IIIB族外，都有多种氧化态，水合离子和酸 根离子常呈现一定颜色。 4、由于d电子不满，化合物通常是顺磁性化合物。
5、原子半径从左到右逐渐减小。
2018年11月27 日11时27分
1. 电子构型 除Pd外，它们都有未充满的d轨道，最外层也仅 有1-2个电子，过渡元素通常指价电子层结构即： (n-1)d1-9ns1-2。 2. 氧化值 它们的(n-1)d和ns轨道能级的能量相差很小，d电 子也可部分或全部作为价电子参加成键。一般由+2价 直到与族数相同的氧化态(VIII例外)。 3. 单质的化学性质 IIIB族是它们中最活泼的金属，性质与碱土金属 接近。同族元素的活泼性从上到下依次减弱。
2、TiCl4：易水解，为偏钛酸及TiOCl2，在浓 HCl中生成H2[TiCl6]
3、Ti2(SO4)3：三价钛的还原性比(Sn2+)稍强 Ti2(SO4)3+Fe2(SO4)3 ⇌ 2Ti(SO4)2+2FeSO4 二价钛具有更强的还原性。
2018年11月27 日11时27分
20-3 钒分族
一、存在和发现 钒的主要矿物有：绿硫钒矿VS2或V2S5，钒铅矿 Pb5[VO4]3Cl等。 Nb和Ta因性质相似，在自然界中共生，矿物为 Fe[(Nb,Ta)O3]2如果Nb的含量多就称铌铁矿，反之为 钽铁矿。 二、单质的性质和用途 电子构型为(n-1)d3ns2价态有+V、+IV、+III、+II, V、Nb、Ta以+V价最稳定，V的+IV价也较稳定。 它们的单质容易呈钝态、都溶于硝酸和氢氟酸的 混合酸中，钽不溶于王水。
20-1
通 性
第一过渡 系元素
VIII 26 Fe 27 Co 28 Ni

过渡金属

2 5
三、钒的化合物 V(+V)具有较大的电荷半径比，所以在水溶液中不 具有较大的电荷半径比， 具有较大的电荷半径比 存在简单的V 离子，而是以钒氧基(VO2+、VO3+)或钒 存在简单的 5+离子，而是以钒氧基 或钒 酸根(VO3-,VO43-)等形式存在。同样，氧化态为 等形式存在。 酸根 等形式存在 同样，氧化态为+IV的 的 钒在水溶液中以VO 离子形式存在。 钒在水溶液中以 2+离子形式存在。 1、V2O5：为两性偏酸性的氧化物，是一种重要的 为两性偏酸性的氧化物， 、 催化剂。 催化剂。 2NH4VO3====V2O5+2NH3+H2O V2O5+Ca===V+CaO V2O5+NaOH===Na3VO4+3H2O V2O5+6HCl===2VOCl2+Cl2+H2O VO2++Fe2++H+===VO2++Fe3++H2O 2VO2++C2O42-+4H+===2VO2++2CO2+2H2O
[Cr(H2O)4Cl2]+(绿色 绿色)+H2O [Cr(H2O)5Cl]2+(浅绿色 浅绿色)+Cl绿色 浅绿色 [Cr(H2O)5Cl]2++H2O [Cr(H2O)6]3+(蓝紫色 蓝紫色)+Cl蓝紫色
过渡元素的性质区别于其它类型的元素， 过渡元素的性质区别于其它类型的元素，是和它 们具有不全满的d电子有关 这是过渡元素的特点， 电子有关， 们具有不全满的 电子有关，这是过渡元素的特点，也 是学习过渡元素化学时应充分注意的。 是学习过渡元素化学时应充分注意的。

第21章 过渡金属(II) 第22章 镧系元素和锕系元素

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”。

21号元素原子排布式

21号元素原子排布式
钪是一种化学元素，元素符号是Sc，原子序数是21。

单质是一种柔软、银白色的过渡金属，常跟钆、铒等混合存在，产量很少，在地壳中的含量约为0.0005%。

钪常用来制特种玻璃、轻质耐高温合金。

排列式：1s²,2s²,2p⁶,3s²3p⁶3d¹4s²
电子排布：[Ar] 3d1 4s2
元素类型：过渡金属
周期：第四周期
族：IIIB
原子序数：21
相对原子质量：44.956
扩展资料：
钪被空气氧化时略带浅黄色或粉红色，容易风化并在大多数稀酸中缓慢溶解。

但是在强酸中表面易形成一个不渗透的钝化层，因此它不与硝酸（HNO3）和氢氟酸（HF）1:1混合物反应。

钪土Sc2O3，其比重3.86，碱性强于氧化铝，弱于氧化钇和氧化镁，与氯化铵不反应。

盐类无色，与氢氧化钾和碳酸钠形成胶体沉淀，各种盐类均难以完好结晶。

钪盐无色，与氢氧化钾和碳酸钠形成胶体沉淀，硫酸盐极难结晶。

碳酸盐不溶于水，可能形成碱式碳酸盐沉淀。

碳酸钪不溶于水，并容易脱掉二氧化碳。

硫酸复盐可能不形成矾。

钪的硫酸复盐不成矾。

无水氯化物ScCl3挥发性低于氯化铝，比氯化镁更容易水解。

ScCl3升华温度850℃，AlCl3则为100℃，在水溶液中水解。

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硫氰合物
Co2+与SCN- 反应，形成蓝色的[Co(NCS)4]2-, 在定性分析中用于鉴 定Co2+。因为[Co(NCS)4]2-在水溶液中不稳定，用水冲稀时可变为粉红 色的[Co(H2O)6]2+，所以用SCN- 检出Co2+时，常使用浓NH4SCN溶液， 以抑制[Co(NCS)4]2- 的解离，并用丙酮进一步抑制解离或用戊醇萃取。
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2 铂（II）-乙烯配位化合物
蔡斯盐: K[Pt(C2H4)Cl3]
K2[PtCl6] +K2C2O4 ─→ K2[PtCl4] + 2KCl +2CO2 [PtCl4]2- + C2H4 ─→ [Pt(C2H4)Cl3]‾ + Cl ‾
PtCl2·C2H4是第一个不饱和烃与金属的配合物。[Pt(C2H4)Cl2]2中性 化合物是一个具有桥式结构的二聚物，两个乙烯分子以反式排布。
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21.1.1 铁系元素概述
Ⅷ族 Fe Co Ni
Ru Rh Pd
Os Ir Pt

元素 Fe Co Ni
价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d74s2
重要氧化态 +2,+3,(+6) +2,+3,(+5) +2,+3,(+4)
最高氧化值不等于族序数。
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➢ 铁约占地壳质量的5.1%，居元素分布序列中的第四位。铁最高氧化态+6 ，常见氧化态+2和+3。钴和镍最高氧化态为+4，氧化态有+3和+2。 ➢ 酸性溶液中，Fe2+、Co2+、Ni2+离子稳定，空气中Fe2+被氧化为Fe3+；碱 性介质，铁最稳定氧化态+3，而钴和镍的最稳定氧化态+2；在干态，Fe直 接氯化却得FeCl3，因为Fe的第三电离势较小。Co和Ni同氯气反应不能生成 三氯化物。
以双聚分子Fe2Cl6存在， Fe3+在酸性溶液中是较强氧化剂。 2FeCl3 + 2KI → 2KCl + 2FeCl2 + I2 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S 2FeCl3 + SnCl2 → 2FeCl2 + SnCl4
Fe3+离子在溶液中明显地水解，水解过程很复杂。首先，发生 逐级水解，其次，随着水解的进行，同时发生各种类型的缩合反 应（P1023）。
➢ 大多数铂系金属能吸收气体，其中钯的吸氢能力最大(钯溶解氢的体积 比为1:700)。所有的铂系金属都有催化性能，例如氨氧化法制硝酸用 Pt～Rh(90:10)合金或Pt-Ru-Pd(90:5:5)合金作催化剂。
➢ 铂系元素有很高的化学稳定性。常温下，与氧、硫、氯等非金属元素都 不反应，在高温下才可反应。钯和铂能溶于王水：
2 氧化态为+2的盐
➢ 卤化物 325K
363K
CoCl2·6H2O
CoCl2·2H2O
粉红
紫红
393K
CoCl2·H2O 蓝紫
CoCl2 蓝色
如[Fe(H2O)6]2+为浅绿色，[Co(H2O)6]2+ 为粉红色，[Ni(H2O)6]2+为苹果 绿色
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➢ 硫酸盐
2Ni + 2HNO3 + 2H2SO4 = 2NiSO4 + NO2 + NO + 3H2O NiO + H2SO4 = NiSO4 + H2O NiCO3 + H2SO4 = NiSO4 + H2O +CO2
当溶液中酸过量时，Fe3+主要以[Fe(H2O)6]3+存在。当pH=2-3时 ，聚合倾向增大，形成聚合度大于2的多聚体，最终导致生成红 棕色胶状水合三氧化二铁沉淀。加热时，颜色变浅？ 3 氧化数为+6的铁的化合物
在酸性介质中高铁酸根离子FeO42-是一个强氧化剂，在强碱性 介质中，Fe(III) 能被一些氧化剂如NaClO所氧化： 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- → 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O
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21.1.3 钴和镍
Co、Ni常见氧化态：+2、+3 • 氧化物和氢氧化物
CoO (灰绿色)
Co2O3 (黑色)
NiO (暗绿色)
Ni2O3 (黑色)
Co、Ni的+2，+3氧化数的氧化物均能溶于强酸，而不溶 于水和碱，属碱性氧化物。它们的+3 氧化态氧化物的氧 化能力按铁—钴—镍顺序递增而稳定性递降
3 配合物 ➢ 氨合物
Co2+与过量氨水反应，可形成土黄色的[Co(NH3)6]2+，此配离子在空气 中可慢慢被氧化变成更稳定的红褐色[Co(NH3)6]3+。均能与CN-形成配 合物
2[Co(NH3)6]2+ + 1/2O2 + H2O → 2[Co(NH3)6]3+ + 2OH2K4[Co(CN)6] + 2H2O → 2K3[Co(CN)6] + 2KOH + H2↑
Ni + 4CO → Ni(CO)4； Fe + 5CO → Fe(CO)5 ➢ 性质：熔点、沸点比常见金属化合物低，易挥发，受热易分解为金 属和一氧化碳。可利用这些特性来分离或提纯金属。
例如高纯铁粉的制备：Fe + 5CO→ [Fe(CO)5] → 5CO + Fe(高纯) ➢ 羰基化合物有毒。
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Ni2+可与SCN-反应，形成[Ni(NCS)]+、[Ni(NCS)3]- 等配合物，这 些配离子均不太稳定。
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羰合物
铁系元素与CO易形成羰合物, 例如Fe、Co、Ni的几个羰合物:
羰合物 [Fe(CO)5] [Co2(CO)8]
[Ni(CO)4]
颜色
浅黄(液)
深橙(固)
无色(液)
熔点t/℃
对比Co3+在氨水和酸性溶液中的标准电极电势，可见Co3+ 很不稳定，氧 化性很强，而Co(Ⅲ)氨合物的氧化性大为减弱，稳定性显著增强 ➢钴(III)能与NO2-，NO3-，OH-，NH2-，NH2-，O22-，O2-等形成多种形式 的配合物和同分异构现象。 ➢ Ni2+ 的配合物都比较稳定
Ni2+ 在过量氨水中可生成蓝色[Ni(NH3)4(H2O)2]2+ 以及紫色[Ni(NH3)6]2+ ➢ Ni (II) 也可形成多种配合物，在中性、弱酸性或弱碱性溶液中与丁二铜 肟生成二丁二铜肟合镍(II)螯合物（鲜红色），是检验Ni2+的特征反应。
2C5H5MgBr + FeCl2 → (C5H5)2Fe + MgBr2 + MgCl2
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2. 氧化数为+3的铁的化合物
三氧化二铁：具有α和γ两种构型。α型顺磁性，γ型铁磁性。自然的赤铁 矿是α型。FeO和Fe2O3的混合氧化物Fe3O4（磁性氧化铁），具有磁性， 是电的良导体，是磁铁矿的主要成分。 氢氧化铁：通常称为氢氧化铁的红棕色沉淀实际上是Fe2O3·nH2O，习惯 上写作Fe(OH)3。新沉淀出来的水合三氧化二铁具有两性，主要呈碱性 ，易溶于浓的强碱溶液形成[Fe(OH)6]3-离子。 三氯化铁：具有明显共价性，易潮解，溶解在有机溶剂（如丙酮）中，
-20
(51～52℃分解)
-25
沸点t/℃
103
43
➢ 结构：σ配键和反馈键（图21-7） ➢ 稳定性：由于σ配键和反馈键两种成键作用同时进行，使金属与一 氧化碳形成的羰基化合物具有很高稳定性。 ➢ 制备：多数羰基配位物可以通过金属和一氧化碳的直接化合制备， 但金属必须是新还原出来的具有活性的粉状物。
Pt + 4HNO3 + 18HCl ─→ 3H2[PtCl6] + 4NO↑+ 8H2O 钯还能溶于硝酸和热硫酸中。而钌和锇、铑和铱不但不溶于普通强酸， 甚至也不溶于王水。
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21.2.2 Pt和Pd的重要化合物
1 氯铂酸及其盐
➢ 氯铂酸
Pt + 4HNO3 + 18HCl ─→ 3H2[PtCl6] + 4NO↑+ 8H2O PtCl4 + 2HCl ─→ H2[PtCl6] Pt (OH)4 + 6HCl ─→ H2[PtCl6] + 4H2O ➢ 铂酸盐
Pt (OH)4 + 2NaOH ─→ Na2[Pt(OH)6] PtCl4 + 2NH4Cl ─→ (NH4)2[PtCl6] PtCl4 + 2KCl ─→ K2[PtCl6] (黄色）
K2[PtCl6] +2KBr ─→ 2KCl + K2[PtBr6] (深红） K2[PtCl6] +2KI ─→ 2KCl + K2[PtI6] （黑色）
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21.2 铂系元素
21.2.1 铂系元素概述 21.2.2 铂和钯的重要化合物
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21.2.1 铂系元素概述
Ru 4d 7 5s 1
Os 5d 6 6s 2
Rh 4d 8 5s 1
Ir 5d 7 6s 2
Pd 4d 10 5s 0
Pt 5d 4 6s 1
轻铂系 重铂系
➢ 铂系元素的最外电子层(ns)电子数除Os和Ir为2外，其余均为1或0。形 成高氧化态的倾向在周期表中由左向右逐渐减少；从上往下逐渐增