d區(qū)過渡元素PP課件

1、d區(qū)、區(qū)、ds區(qū)元素區(qū)元素過渡元素過渡元素 d 區(qū)元素的電子分別填充在區(qū)元素的電子分別填充在 3d 亞層、亞層、4d 亞層和亞層和 5d 亞亞層上層上 。 1996年年2月德國科學家宣布發(fā)現(xiàn)月德國科學家宣布發(fā)現(xiàn)112號元素，號元素， 使使第四過渡系的空格終于被添滿。第四過渡系的空格終于被添滿。1了解了解 d 區(qū)元素的通性，即區(qū)元素的通性，即 d 電子化學的特征；電子化學的特征；3熟悉鉻單質(zhì)特性與制備，掌握鉻熟悉鉻單質(zhì)特性與制備，掌握鉻(iii)與鉻與鉻(vi)的轉(zhuǎn)變；的轉(zhuǎn)變；4了解鉬和鎢的簡單化合物及同多酸、雜多酸的概念；了解鉬和鎢的簡單化合物及同多酸、雜多酸的概念；8掌握鋅、鎘、汞的單質(zhì)及重

2、要化合物。掌握鋅、鎘、汞的單質(zhì)及重要化合物。 7掌握銅副族單質(zhì)及其常見化合物，了解銅歧化反應；掌握銅副族單質(zhì)及其常見化合物，了解銅歧化反應；6了解鐵、鈷、鎳氧化還原性變化規(guī)律，掌握其氧化了解鐵、鈷、鎳氧化還原性變化規(guī)律，掌握其氧化 物和氫氧化物性質(zhì)；物和氫氧化物性質(zhì)；5掌握從軟錳礦制備單質(zhì)錳，錳的變價及其氧化性；掌握從軟錳礦制備單質(zhì)錳，錳的變價及其氧化性；2了解鈦單質(zhì)、了解鈦單質(zhì)、tio2、ticl4 的性質(zhì)和制備，鈦合金的性質(zhì)和制備，鈦合金 的應用；的應用；本章教學要求本章教學要求15.1 通性通性15.10 過渡元素有機化合物過渡元素有機化合物15.2 鈦副族鈦副族15.3 釩副族釩副族1

3、5.4 鉻副族鉻副族15.5 錳副族錳副族15.6 鐵系元素鐵系元素15.7 銅副族銅副族15.8 貴金屬元素的不活潑性和催化性能貴金屬元素的不活潑性和催化性能 15.9 鋅副族鋅副族 15.1 通性通性15.1.1 金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)15.1.2 無機顏料和化合物的顏色無機顏料和化合物的顏色15.1.3 氧化態(tài)氧化態(tài)15.1.4 形成配位化合物形成配位化合物15.1.5 過渡金屬與工業(yè)催化過渡金屬與工業(yè)催化 熔、沸點高，硬度、密度大的熔、沸點高，硬度、密度大的金屬大都集中在這一區(qū)金屬大都集中在這一區(qū) 不少元素形成有顏色的化合物不少元素形成有顏色的化合物 許多元素形成多種氧化

4、態(tài)從而導致豐富的氧化還原行為許多元素形成多種氧化態(tài)從而導致豐富的氧化還原行為 形成配合物的能力比較強，包括形成經(jīng)典的維爾納配合物形成配合物的能力比較強，包括形成經(jīng)典的維爾納配合物 和金屬有機配合物和金屬有機配合物 參與工業(yè)催化過程和酶催化過程的能力強參與工業(yè)催化過程和酶催化過程的能力強d,dsd,ds區(qū)元素顯示出許多區(qū)別于主族元素的性質(zhì)區(qū)元素顯示出許多區(qū)別于主族元素的性質(zhì) d 區(qū)元素所有這些特征不同程度上與價層區(qū)元素所有這些特征不同程度上與價層 d 電子的電子的存在有關，因而有人將存在有關，因而有人將 d 區(qū)元素的化學歸結(jié)為區(qū)元素的化學歸結(jié)為 d 電子電子的化學。的化學。(1) 原子的價電子層

5、構(gòu)型原子的價電子層構(gòu)型 (n-1)d1-10ns1-215.1.1 金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)總趨勢總趨勢: : 同周期同周期 左左右右 大大小小大大 同副族同副族 增大增大(2) 原子半徑和電離能原子半徑和電離能為什么過渡元素原子半徑變化?。繛槭裁催^渡元素原子半徑變化?。縲 對于過渡元素，最后一個電子填在內(nèi)層對于過渡元素，最后一個電子填在內(nèi)層(n-1)d軌軌道上，道上，d軌道比較疏松，屏蔽作用較差，會使吸軌道比較疏松，屏蔽作用較差，會使吸引引ns電子的有效電荷略有增大，所以同周期過電子的有效電荷略有增大，所以同周期過渡元素的原子半徑從左到右減小，但十分緩慢渡元素的原子半徑從左到右減

6、小，但十分緩慢 直到銅副族前后，直到銅副族前后，d軌道充滿，使屏蔽作用增強，軌道充滿，使屏蔽作用增強，使得半徑增大。使得半徑增大。(3) 金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)硬度大硬度大 硬度最大的金屬：鉻硬度最大的金屬：鉻(cr) 摩氏摩氏 9.0導電性，導熱性，延展性好導電性，導熱性，延展性好熔點、沸點高熔點、沸點高熔點最高的單質(zhì)：熔點最高的單質(zhì)：鎢鎢(w) 368320密度大密度大密度最大的單質(zhì)密度最大的單質(zhì)：鋨鋨(os ) 22.48 gcm- -3唯一是液體的金屬唯一是液體的金屬 hg 隨周期數(shù)的增加，為什么隨周期數(shù)的增加，為什么 s 區(qū)元素化學區(qū)元素化學活性增加，而活性增加，而 d

7、 區(qū)元素卻化學活性減弱？區(qū)元素卻化學活性減弱？ 金屬元素化學活性的大小，并非全由電離能定量給金屬元素化學活性的大小，并非全由電離能定量給出。出。 例如，比較一價金屬與酸溶液反應的難易，則與下例如，比較一價金屬與酸溶液反應的難易，則與下列循環(huán)有關：列循環(huán)有關：m(s)m+(aq) + e hm(g)m+(g) + e h1hihhh=hi + h1 + hh s 區(qū)元素從上到下總熱效應區(qū)元素從上到下總熱效應 h （吸熱）總的來說（吸熱）總的來說是變小的，這就表明它們在水溶液中變成水合離子的傾是變小的，這就表明它們在水溶液中變成水合離子的傾向從上到下變大，而向從上到下變大，而 d 區(qū)元素從上到下總

8、熱效應區(qū)元素從上到下總熱效應 h （吸熱）增大，因此它們的活性都變小。（吸熱）增大，因此它們的活性都變小。questionquestionsolutionw 過渡元素從上到下，核電荷增加，原子半過渡元素從上到下，核電荷增加，原子半徑并沒有增加多少，相當于徑并沒有增加多少，相當于z*增大，外層增大，外層電子引力增大，化學活性降低。電子引力增大，化學活性降低。 形成有色化合物是形成有色化合物是 d 區(qū)元素的一個重要特征，最重區(qū)元素的一個重要特征，最重要的無機顏料大部分都是要的無機顏料大部分都是 d 區(qū)元素化合物。區(qū)元素化合物。1.無機顏料無機顏料：染料染料:可溶性的著色劑，大部分為有機化合物。例如

9、活性艷可溶性的著色劑，大部分為有機化合物。例如活性艷紅紅 x-3b ，棗紅色粉末，溶于水呈藍光紅色溶液。主，棗紅色粉末，溶于水呈藍光紅色溶液。主要用于棉布、絲綢的染色，色光艷亮，但牢度欠佳。要用于棉布、絲綢的染色，色光艷亮，但牢度欠佳。nnnn=nnaso3sclhnhoso3nacl15.1.2 無機顏料和化合物的顏色無機顏料和化合物的顏色 不溶解于、只能以微粒狀態(tài)分散不溶解于、只能以微粒狀態(tài)分散于粘合劑中的著色劑。于粘合劑中的著色劑。白色白色:紅色紅色:黃色黃色:綠色綠色:鈦白鈦白tio2鎘紅鎘紅cds/cdse鎘黃鎘黃cds氧化鉻綠氧化鉻綠cr2o3鋅白鋅白zno鉬紅鉬紅pb(cr,mo

10、,s)o4鉻黃鉻黃pbcro4或或pb(cr,s)o4尖晶石綠尖晶石綠(co,ni,zn)2o4鋅鋇白鋅鋇白zns/baso4紅鉛粉紅鉛粉pb3o4鉻銻鈦黃鉻銻鈦黃(ti,cr,sb)o2硫化鋅硫化鋅zns紅色氧化紅色氧化鐵鐵-fe2o3黃色氧化黃色氧化鐵鐵-feo(oh)(2) 無機化合物生色機理無機化合物生色機理 產(chǎn)生能量較低的激發(fā)態(tài)產(chǎn)生能量較低的激發(fā)態(tài)(1) 顏色的互補顏色的互補 d- -d 躍遷或躍遷或 f- -f 躍遷躍遷: 躍遷發(fā)生在金屬離子本身，許多二價過渡元躍遷發(fā)生在金屬離子本身，許多二價過渡元素金屬離子素金屬離子 m 2+ (aq)的顏色與此有關。的顏色與此有關。 2. 化合

11、物的顏色與化合物的顏色與d-d電子躍遷電子躍遷 w 錳（錳（ii）可形成配離子：中性或酸性水溶液中，）可形成配離子：中性或酸性水溶液中，生成生成淺粉紅色淺粉紅色的的mn(h2o)62+.w 錳（錳（ii）為）為d5構(gòu)型，決定了其大多數(shù)配合物為高構(gòu)型，決定了其大多數(shù)配合物為高自旋的。顯示很淺的顏色。如自旋的。顯示很淺的顏色。如mn(nh3)6cl2, mn(c2o4)32-等。等。 why?w 在高自旋的配合物中，在高自旋的配合物中，d-d躍遷不僅涉及到使一躍遷不僅涉及到使一個電子從低能級躍遷到高能級，而且涉及到反個電子從低能級躍遷到高能級，而且涉及到反轉(zhuǎn)該電子的自旋方向，這種躍遷叫做轉(zhuǎn)該電子的

12、自旋方向，這種躍遷叫做“自旋禁自旋禁阻阻”的躍遷。發(fā)生這種躍遷的幾率很小，即對的躍遷。發(fā)生這種躍遷的幾率很小，即對光的吸收的幾率很小，因此顏色的強度很小。光的吸收的幾率很小，因此顏色的強度很小。w 所以所以mn(ii)的高自旋八面體配合物的顏色極淡，的高自旋八面體配合物的顏色極淡，幾乎無色，大多為幾乎無色，大多為很淡的粉紅色很淡的粉紅色。w mn(ii)只有與一些強的配位體，如只有與一些強的配位體，如cn-，才能形，才能形成低自旋的配合物，如成低自旋的配合物，如mn(cn)64-(藍紫色藍紫色)15.1.3 氧化態(tài)氧化態(tài)多種氧化態(tài)多種氧化態(tài) 導致豐富的氧化還原行為導致豐富的氧化還原行為 較大實

13、心圓為常見的氧化較大實心圓為常見的氧化 態(tài)態(tài) 同同期自左至右形成族同同期自左至右形成族 氧化態(tài)的能力下降氧化態(tài)的能力下降 由由 sc 至至 cu 族氧化態(tài)的熱力學穩(wěn)定性趨勢族氧化態(tài)的熱力學穩(wěn)定性趨勢 有人聲稱已制備出有人聲稱已制備出feo41. 同周期元素族氧化態(tài)穩(wěn)定性變化趨勢同周期元素族氧化態(tài)穩(wěn)定性變化趨勢 d 區(qū)金屬自左至右區(qū)金屬自左至右高氧化態(tài)穩(wěn)定性下降高氧化態(tài)穩(wěn)定性下降和和低氧化態(tài)穩(wěn)低氧化態(tài)穩(wěn)定上升定上升的趨勢可以理解為核電荷逐漸增加，對價層電子控的趨勢可以理解為核電荷逐漸增加，對價層電子控制能力逐漸加大的結(jié)果。制能力逐漸加大的結(jié)果。2.同周期元素低氧化態(tài)同周期元素低氧化態(tài)(+2氧化態(tài)

14、氧化態(tài))穩(wěn)定性變化趨勢穩(wěn)定性變化趨勢 d 電子組態(tài)電子組態(tài) d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 m2+(aq) sc2+ ti2+ v2+ cr2+ mn2+ fe2+ co2+ ni2+ cu2+ zn2+穩(wěn)穩(wěn) 定定 性性 增增 大大2 v2+(aq) + 2 h3o+(aq) 2v3+(aq) + h2(g) + 2 h2o(l)2 cr2+(aq) + 2 h3o+(aq) 2 cr3+(aq) + h2(g) + 2 h2o(l) mn2+(aq) ni和和cu(當然還有當然還有zn)的穩(wěn)定水合離子只能是二價的的穩(wěn)定水合離子只能是二價的 同族元素同族元素自上而

15、下自上而下形成形成高氧化態(tài)高氧化態(tài)的趨勢的趨勢增強增強 需要指出的是，這條規(guī)律對第需要指出的是，這條規(guī)律對第3族族 和第和第12族族 表現(xiàn)不明顯表現(xiàn)不明顯 3. 同族元素族氧化態(tài)穩(wěn)定性變化趨勢同族元素族氧化態(tài)穩(wěn)定性變化趨勢 為什么為什么 p 區(qū)元素氧化數(shù)的改變往往是不區(qū)元素氧化數(shù)的改變往往是不連續(xù)的，而連續(xù)的，而 d 區(qū)元素往往是連續(xù)的？區(qū)元素往往是連續(xù)的？ d 區(qū)元素增加的電子填充在區(qū)元素增加的電子填充在 d 軌道，軌道，d 與與 s 軌道接軌道接近近 ，d 電子可逐個地參加成鍵電子可逐個地參加成鍵 p 區(qū)元素除了單個區(qū)元素除了單個 p 電子首先參與成鍵外，還可電子首先參與成鍵外，還可 依次

16、拆開成對的依次拆開成對的 p 電子，甚至電子，甚至 ns2 電子對，氧化數(shù)總電子對，氧化數(shù)總是增加是增加 2solutionquestionquestion 隨周期性的增加，為什么主族元素低氧化態(tài)隨周期性的增加，為什么主族元素低氧化態(tài)趨于穩(wěn)定，而過渡元素高氧化態(tài)趨于穩(wěn)定？趨于穩(wěn)定，而過渡元素高氧化態(tài)趨于穩(wěn)定？ 主族因主族因 “惰性電子對效應惰性電子對效應” 過渡元素是過渡元素是 i1 和和 i2 往往是第往往是第 二、三二、三 過渡系列比第過渡系列比第 一一 大大 ， 但從但從 i3 開始開始 ，往往相反：，往往相反：（i1+i2）/mj mol- -1 （i3+i4）/mj mol- -1n

17、i 2.49 8.69pt 2.66 6.70solutionquestionquestion15.1.4 形成配位化合物形成配位化合物 化學家制備成功的第一個金屬配合物就是過渡元化學家制備成功的第一個金屬配合物就是過渡元素形成的配合物素形成的配合物cocl36nh3 該化合物的發(fā)現(xiàn)促進了化學家對該化合物的發(fā)現(xiàn)促進了化學家對類似體系進行研究的極大興趣，并類似體系進行研究的極大興趣，并最終導致維爾納配位學說的建立。最終導致維爾納配位學說的建立。 維爾納維爾納 (18661919 ) 15.2 鈦副族鈦副族 - 鈦鈦15.2.1 存在、提取和用途存在、提取和用途15.2.2 重要化合物重要化合物(

18、1) 含量并不十分短缺的元素含量并不十分短缺的元素 元素元素 ti cl c mn wt % 0.42 0.14 0.087 0.085金紅石金紅石tio2 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)tio2 的多面體表示法的多面體表示法 鈦為稀有元素、親氧元素，自然界主鈦為稀有元素、親氧元素，自然界主要以要以氧化物氧化物或或含氧酸鹽含氧酸鹽的形式存在。的形式存在。 15.2.1 存在、提取和用途存在、提取和用途 ti(s) + 6 hf(aq) + 2h2o(l) tif62-(aq) + 2 h3o+(aq) + 2 h2(g) 室溫下，金屬鈦不與無機酸反應；可被濃熱鹽室溫下，金屬鈦不與無機酸反應；可被濃熱鹽酸溶解，但

19、最好的溶劑酸溶解，但最好的溶劑(反應試劑反應試劑)則是則是氫氟酸氫氟酸或含有或含有f-離子的無機酸：離子的無機酸：(3) 用途廣泛用途廣泛： 飛機；潛艇材料飛機；潛艇材料, 可增可增加深度加深度 80% 達達 4500 m 以下；以下； ni- -ti記憶合金；記憶合金；人造關節(jié)等。人造關節(jié)等。 時時 間間 1948 1952 1957 1968 1978 1990 2000年產(chǎn)量年產(chǎn)量/t 3 960 2000 45053 104005 210000 420000(2) 有多種優(yōu)異性質(zhì)有多種優(yōu)異性質(zhì) d = 4.54g cm- -3，比鋼輕，比鋼輕 43% 強度大強度大：合金抗拉強度達：合金

20、抗拉強度達180 kg mm-2， 適應溫度寬適應溫度寬 耐腐蝕耐腐蝕(不怕酸、堿、海水、體液不怕酸、堿、海水、體液)(4)單質(zhì)提取單質(zhì)提取ticl4 在在 950 真空分餾純化真空分餾純化ticl4 + 2 mg ti + 2 mgcl2 1000下真空蒸餾除去下真空蒸餾除去mg、mgcl2，電弧熔化鑄錠，電弧熔化鑄錠800 ar(1) 二氧化鈦二氧化鈦 (tio2)是是最重要的鈦化合物最重要的鈦化合物 tio2+ ti3+ ti2+ ti+4 +3 +2 00.1 0.37 1.63 0.8615.2.2 重要化合物重要化合物5分離去分離去feso4晶體，水解晶體，水解80fetio3+

21、2h2so4 feso4 + tioso4+2h2otioso4 + 2 h2o h2tio3 + h2so4 800850(冷卻后稱冷卻后稱鈦白鈦白）tio2 + h2ohclnaohtiocl2na2tio3自然界中，自然界中，tio2有三種晶型：金紅石有三種晶型：金紅石型，銳鈦礦型，板鈦礦型，其中最重型，銳鈦礦型，板鈦礦型，其中最重要的是要的是金紅石型金紅石型，屬于四方晶系。，屬于四方晶系。金紅石金紅石tio2 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)tio2 的多面體表示法的多面體表示法ti4+在水溶液中存在嗎？在水溶液中存在嗎？ticl4 + h2o = tiocl2 + 2hclticl4 + 3h2o =

22、h2tio3 + 4hcl水溶液中實際上不存在水溶液中實際上不存在ti4+離子，發(fā)生強烈的水解，離子，發(fā)生強烈的水解，而是以羥基水合離子的形式存在，如而是以羥基水合離子的形式存在，如ti(oh)2(h2o)42+、ti(oh)4(h2o)2, 可簡寫為可簡寫為tio2+（鈦氧離子）（鈦氧離子）w 15.3.1 單質(zhì)單質(zhì)w 15.3.2 化合物化合物15.3 釩副族釩副族15.3.1 單質(zhì)單質(zhì)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：釩釩v、鈮、鈮nb、鉭、鉭ta都是相當稀有的元素，熔點較高。都是相當稀有的元素，熔點較高。三種單質(zhì)都為銀白色，有金屬光澤。純凈的金屬硬三種單質(zhì)都為銀白色，有金屬光澤。純凈的金屬硬度低，有

23、延展性，當有雜質(zhì)時變得硬而脆。度低，有延展性，當有雜質(zhì)時變得硬而脆。釩單質(zhì)釩單質(zhì)w 釩淺灰色，高熔點釩淺灰色，高熔點(比比ti高高)，純凈時延展性好，不純時，純凈時延展性好，不純時硬而脆。鋼中加硬而脆。鋼中加0.1- 0.2%的釩，韌性、強度、延展性及的釩，韌性、強度、延展性及抗沖擊力均加強。抗沖擊力均加強。 w 熱力學上看，應是極活潑的金屬，但由于表面鈍化，熱力學上看，應是極活潑的金屬，但由于表面鈍化，常溫下不活潑，塊狀的釩可以抵抗空氣的氧化和海水的常溫下不活潑，塊狀的釩可以抵抗空氣的氧化和海水的腐蝕，非氧化性酸及堿也不能與釩作用。腐蝕，非氧化性酸及堿也不能與釩作用。 釩的重要化合物釩的重要

24、化合物w 五氧化二釩五氧化二釩v2o5 , 磚紅色固體，無臭、無味、有毒，是釩酸磚紅色固體，無臭、無味、有毒，是釩酸 h3vo4 及偏釩酸及偏釩酸 hvo3 的酸酐。的酸酐。 加熱偏釩酸銨可得加熱偏釩酸銨可得v2o5 2nh4vo3 = v2o5 + 2nh3 + h2o 三氯氧釩水解也得三氯氧釩水解也得v2o5 2vocl3 + 3h2o = v2o5 + 6hclw v2o5 在在h2o中溶解度很小，但在酸中、堿中都可溶，中溶解度很小，但在酸中、堿中都可溶，是是兩性氧化物兩性氧化物。 v2o5 + 6naoh - 2na3vo4 + 3h2ov2o5 + h2so4 - (vo2)2so4

25、 + h2ow 和鹽酸的反應，放出和鹽酸的反應，放出cl2，v2o5有氧化性有氧化性v2o5 + 6hcl - 2vocl2 + cl2 + 3h2ow 在強酸中，在強酸中，v(v)以以vo3+, vo2+, w v(iv) 以以vo2+形式存在形式存在，w 電極電勢電極電勢: vo2+/vo2+ = 1.00 v釩酸鹽釩酸鹽 w 偏釩酸鹽偏釩酸鹽vo3- ，正釩酸鹽，正釩酸鹽vo43- ，w 二聚釩酸鹽二聚釩酸鹽 v2o74-，多聚酸，多聚酸15.4 鉻副族鉻副族15.4.1 存在、提取和用途存在、提取和用途 15.4.2 重要化合物重要化合物15.4.3 鉬和鎢鉬和鎢1. 鉻礦鉻礦礦石制鉻

26、鐵，用于制造特種鋼：礦石制鉻鐵，用于制造特種鋼：fecr2o4 + 4c fe +2cr + 4co 15.2.1 存在、提取和用途存在、提取和用途 主要礦物為鉻鐵礦主要礦物為鉻鐵礦 (fecr2o4)，近似的化學組成的，近似的化學組成的 (fe, mg) cr，al, fe()2o4。fe(cro2)2(s)na2co3(s)na2cro4 (s)fe2o3(s)na2cro4 (aq)na2cr2o7 (aq)fe(cro2)2(s)na2co3(s)1000 1300 h2o浸取浸取酸酸化化h2so4alcr2o3cr 無膜金屬與酸的反應無膜金屬與酸的反應 活潑金屬，表面因形一層成氧化膜

27、，活潑活潑金屬，表面因形一層成氧化膜，活潑性下降，甚至不溶于性下降，甚至不溶于 hno3 和王水。和王水。 灰白色灰白色, 熔點沸點高，熔點沸點高，硬度大硬度大(最高最高)(1) 性質(zhì)性質(zhì)2. 金屬鉻金屬鉻(2) 用途用途 不銹鋼的鉻含量在不銹鋼的鉻含量在12%14% 純鉻用于制造不含鐵的合金純鉻用于制造不含鐵的合金 金屬陶瓷金屬陶瓷(含含77%的的cr, 23% al2o3) 電鍍層電鍍層oh3so(socr)(so2h2cr2234242）濃)(cr3紫o222h)(cr)(2hcr藍稀15.2.2 重要化合物重要化合物cr(金屬金屬)cr2+cr3+cr(oh)63-綠色綠色藍色藍色綠色

28、或紫色綠色或紫色橙色橙色黃色黃色電解氧化電解氧化稀酸稀酸空氣空氣zn + h+so2 + h+oh- h+na2o2oh- h+272ocr24cro 溶解度的影響溶解度的影響 ph的影響的影響1. 鉻酸鹽和重鉻酸鹽鉻酸鹽和重鉻酸鹽 ohocr 2hcro 2h2cro2272424影響影響 與與 間的轉(zhuǎn)化的因素間的轉(zhuǎn)化的因素272ocr24croph6： 為主為主 ph2： 為主為主272ocr24cro 顯然顯然, ,這是因為這類陽離子鉻酸鹽這是因為這類陽離子鉻酸鹽有較小的溶度積的原因。有較小的溶度積的原因。 為什么不論是酸性還是堿性介質(zhì)，溶液為什么不論是酸性還是堿性介質(zhì)，溶液中加入中加入

29、 ag+ 、 pb2+ 、 ba2+等重金屬離子得到等重金屬離子得到的總是鉻酸鹽沉淀而不是重鉻酸鹽沉淀？的總是鉻酸鹽沉淀而不是重鉻酸鹽沉淀？solution鉻銀鉻銀鉻黃鉻黃questionquestionksp(ag2cro4)=1.110-12ksp(ag2cr2o7)=2.010-7 2h)(s,2pbcroohocr2pb2h)(s,2bacroohocr2ba2h)(s,cro2agohocr4ag10.02)ocr(ag 101.1)cro(ag4227224227224222727722sp1242sp黃黃檸檬黃檸檬黃磚紅磚紅kk2. 三氧化鉻三氧化鉻 ( cro3 )性質(zhì)性質(zhì) 強

30、強 氧氧 化化 性性4cro3 + 6h2so4 2 cr2(so4)3 + 3 o2 + 6 h2o470性性 質(zhì)質(zhì)： 兩性化合物兩性化合物cr2o3 + 3 h2so4 cr2(so4)3 + 3 h2ocr2o3 + 2 naoh + 3 h2o 2 nacr(oh)43. 三氧化二鉻和堿式硫酸鉻三氧化二鉻和堿式硫酸鉻 制制 備備：o4hnocrocr)(nho2cr3o4cr22327224322 （鉻綠鉻綠）na2cr2o7(aq) + 3 so2(g) + h2o(l) na2so4(aq) + 2cr(oh)so4(s) （鉻鞣劑）（鉻鞣劑） 鉻化合物使獸皮中的膠原羧基發(fā)生交聯(lián)的

31、過程叫鉻化合物使獸皮中的膠原羧基發(fā)生交聯(lián)的過程叫鉻鞣。堿式硫酸鉻是重要的鉻鞣劑。鉻鞣。堿式硫酸鉻是重要的鉻鞣劑。 灰藍色水合三氧化二鉻的膠狀沉淀具有兩性：灰藍色水合三氧化二鉻的膠狀沉淀具有兩性： cr2o3nh2o + 6 h3o+ 2cr(h2o)63+ + (n-3)h2o cr2o3nh2o + 6 oh+ 2cr(oh)63- + (n-3)h2o通常將通常將 cr(h2o)63+ 簡寫為簡寫為 cr 3+ ，將，將 cr(oh)63-簡寫簡寫為為 。 cr 3+ 和和 cro2- 在水中都有水解作用。在水中都有水解作用。2cro3cr4cr(oh)(s)cr(oh)3322ocroh

32、（灰藍）（灰藍）（亮綠色）（亮綠色）(適量適量)oh-oh- -h+ h+w a(cr2o72-/cr3+) = 1.33vw b(cro42-/cr(oh)4-) = -0.12vcr3+ + 3s2o82- + 7h2o cr2o72- +6so42- + 14h+2cr(oh)4- + 3h2o2 + 2oh- 2cro42- +8h2ocr2o72-的氧化性的氧化性w 可氧化可氧化 fe2+ sn2+ so32- h2s i- cl-(濃鹽酸濃鹽酸)w 產(chǎn)物產(chǎn)物 fe3+ sn4+ so42- s i2 cl24. cr()的配位化合物的配位化合物cr() 形成配合物的能力特強，主要通

33、過形成配合物的能力特強，主要通過 d2sp3 雜化形成六雜化形成六配位八面體配合物：配位八面體配合物：3d4s4pd2sp3 由于由于 cr(iii) 配合物中的配體交換進行得十分緩慢，配合物中的配體交換進行得十分緩慢，往往會出現(xiàn)多種穩(wěn)定的水合異構(gòu)體往往會出現(xiàn)多種穩(wěn)定的水合異構(gòu)體.例如例如 crcl3 6h2o :o5h)2cro(o2ho4hocr22222272o)h(c)cro(o)cro(o2522222 乙乙醚醚 242243croohcr(oh)ohcr(乙醚乙醚)(戊醇戊醇)藍色藍色22272)2cro(oocrh+22ohcro(ocro(o2 2) )2 215.5 錳副族錳

34、副族15.5.1 存在、單質(zhì)提取和用途存在、單質(zhì)提取和用途15.5.2 錳的化合物錳的化合物1. 錳鐵和單質(zhì)錳錳鐵和單質(zhì)錳存在：存在：軟錳礦軟錳礦(mno2 xh2o) 海底的海底的“錳結(jié)核錳結(jié)核”儲量達儲量達 1012t, 主要用于含錳合金鋼主要用于含錳合金鋼菱錳礦菱錳礦15.5.1 存在、單質(zhì)提取和用途存在、單質(zhì)提取和用途制制 備：備： 530alc中性還原中性還原cl2熔融熔融水浸水浸mno2 xh2okclo3kohmn3o4mnoh2mnkmno4k2mno4mno2h2 活潑金屬活潑金屬1.18v/mn)(mn 2 e22222h(s)mn(oh)o2hmnhmn)(2hmn稀o2

35、hmno2k3o4koh2mn2422熔融2. 錳單質(zhì)的性質(zhì)錳單質(zhì)的性質(zhì) 白色金屬，硬而脆白色金屬，硬而脆34222432mnfmnffmnf)(xmnxxmnomno2mn和 與氧、鹵素的反應與氧、鹵素的反應15.5.2 錳的化合物錳的化合物 錳也許是氧化態(tài)最多的元素，除多種正氧化態(tài)外還錳也許是氧化態(tài)最多的元素，除多種正氧化態(tài)外還顯示多種負氧化態(tài)顯示多種負氧化態(tài)(例如例如-1，-2和和-3氧化態(tài)氧化態(tài)), 最常見的則最常見的則是是+7、+2和和+4氧化態(tài)。氧化態(tài)。 a. c(h3o+)=1 moldm-3+7 +6 +4 +2 04mno24mno2mno2mnmn(s)0.56v 2.27

36、v 1.23v -1.18v1.70vb. c(oh-)=1 moldm-34mno24mno2mnomn(s)+7 +6 +4 +2 00.56v 0.62v -0.05v -1.56v0.60vmn(oh)mn(oh)2 2 mn2+價電子構(gòu)型價電子構(gòu)型 6ho7h5hio2mnoo8h(s)io5h2mn16h10so2mnoo8ho5s2mno2h5pb2mno4h(s)5pbo2mno7h5na5bi2mno14h(s)5nabio2mn23426222442-28222242223432mn(ii)的化合物的化合物 mn()是酸性溶液中最穩(wěn)定的氧化態(tài)是酸性溶液中最穩(wěn)定的氧化態(tài)，只有

37、在高酸，只有在高酸度的熱溶液中用強氧化劑才能將其氧化為度的熱溶液中用強氧化劑才能將其氧化為mno4-離子。離子。 mn()在堿性條件下不穩(wěn)定在堿性條件下不穩(wěn)定(還原性強還原性強), s (mno(oh)o21mn(oh)(s,mn(oh)2ohmn222222o棕棕黃黃色色白白 無 黑色粉末狀固體，晶體呈金紅石構(gòu)型，不溶于水黑色粉末狀固體，晶體呈金紅石構(gòu)型，不溶于水氧化性強氧化性強o2homnso2)(soh22mnoo2hmnclcl)4hcl(mno2244222222 濃濃濃濃還原性（一定程度）還原性（一定程度）o2h3mno4oh2mnomno22442 濃堿溶液濃堿溶液其中以其中以

38、mno2 最為重要最為重要2432oomnc5303mno不穩(wěn)定性：不穩(wěn)定性：mn(vi)的化合物的化合物w 錳錳(vi)的化合物中比較穩(wěn)定的是錳酸鹽，如的化合物中比較穩(wěn)定的是錳酸鹽，如k2mno4, na2mno4。在強堿溶液中較穩(wěn)定，但。在強堿溶液中較穩(wěn)定，但在酸性、中性及弱堿性溶液中立即歧化：在酸性、中性及弱堿性溶液中立即歧化： mno42- + 4h+ = mno2 + 2mno4- +2h2o 3mno42- + 2co2 = mno2 + 2mno4- + 2co32- mn()氧化態(tài)最常見的化合物是其鉀鹽和鈉鹽。氧化態(tài)最常見的化合物是其鉀鹽和鈉鹽。 銨鹽中并存著還原性銨鹽中并存著

39、還原性 陽離子和強氧化性酸根陰陽離子和強氧化性酸根陰離子離子,非常易爆。非常易爆。4nh 锝、錸锝、錸()氧化態(tài)比氧化態(tài)比 mn()要穩(wěn)定的多，要穩(wěn)定的多，如如te2o7, re2o7 比比mn2o7更穩(wěn)定，表現(xiàn)出溫和更穩(wěn)定，表現(xiàn)出溫和的氧化性，而低價態(tài)的簡單化合物不穩(wěn)定，的氧化性，而低價態(tài)的簡單化合物不穩(wěn)定，只存在于配合物中。只存在于配合物中。w 錳錳(vii)的化合物中最重要的是的化合物中最重要的是kmno4w 為什么為什么namno4不常用？不常用？na+半徑小，半徑小，namno4因易潮解而不常用。因易潮解而不常用。wkmno4是一種深紫色的晶體，比較穩(wěn)定，但加熱時容是一種深紫色的晶體

40、，比較穩(wěn)定，但加熱時容易分解。易分解。wkmno4溶液為紫紅色，不穩(wěn)定，在酸性溶液中明顯分溶液為紫紅色，不穩(wěn)定，在酸性溶液中明顯分解，在中性或弱堿性溶液中，解，在中性或弱堿性溶液中，kmno4分解十分緩慢。但分解十分緩慢。但光會使分解反應加速，所以配制光會使分解反應加速，所以配制kmno4的標準溶液時，的標準溶液時，要存放在棕色瓶中。要存放在棕色瓶中。o2h3o4mno4h4mno2224o2ho4mno4oh4mno2224422424o(s)mnomnok2kmnoc220不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性見光或遇酸見光或遇酸 濃濃 堿堿加加 熱熱w kmno4是最重要和最常用的氧化劑之一，它的是最重要和最

41、常用的氧化劑之一，它的氧化能力和還原產(chǎn)物因介質(zhì)的酸度不同而不同。氧化能力和還原產(chǎn)物因介質(zhì)的酸度不同而不同。w 酸性酸性條件下，條件下，kmno4有強氧化性，有強氧化性，w a(mno4-/mn2+）= 1.51 vw 可氧化可氧化 so32+ i- cl- h2s fe2+ sn2+ 物質(zhì)物質(zhì) 產(chǎn)物產(chǎn)物 so42- i2 cl2 s或或 fe3+ sn4+ so42-ohso2mno2ohso2mno2oh3so2mnooh3so2mnoo3h5so2mn6h5so2mno224-24234-24222342242234強氧化性強氧化性溶液的酸度不同，溶液的酸度不同， 被還原的產(chǎn)物不同被還原的

42、產(chǎn)物不同4mno15.6 鐵系元素鐵系元素15.6.1 氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物15.6.2 鐵的氧化還原化學與高、低氧化鐵的氧化還原化學與高、低氧化 態(tài)轉(zhuǎn)化的介質(zhì)條件態(tài)轉(zhuǎn)化的介質(zhì)條件15.6.3 有代表性的鹽有代表性的鹽15.6.4 有代表性的配位化合物有代表性的配位化合物15.6.5 鉑系元素鉑系元素鐵系元素鐵系元素鉑系元素鉑系元素由于鐵、鈷、鎳的最外電子層都有兩個由于鐵、鈷、鎳的最外電子層都有兩個4s電子，只是次電子，只是次外層的外層的3d電子數(shù)不同，分別為電子數(shù)不同，分別為6，7，8，他們的原子半徑，他們的原子半徑十分相似，即三者橫的相似性比縱的相似性更顯著。十分相似，即三者橫

43、的相似性比縱的相似性更顯著。questionw 為什么鐵、鈷、鎳不顯示與族數(shù)相當?shù)淖罡哐趸瘧B(tài)？為什么鐵、鈷、鎳不顯示與族數(shù)相當?shù)淖罡哐趸瘧B(tài)？w 第一過渡系列元素原子的電子填充到第第一過渡系列元素原子的電子填充到第viii族族時，時，3d電子已經(jīng)超過電子已經(jīng)超過5個，隨著原子序數(shù)的增加，個，隨著原子序數(shù)的增加，原子有效核電荷增加，增強了對原子有效核電荷增加，增強了對3d電子的束縛電子的束縛作用。所以他們的價電子全部參與成鍵的可能作用。所以他們的價電子全部參與成鍵的可能性減小，因此鐵、鈷、鎳不顯示與族數(shù)相當?shù)男詼p小，因此鐵、鈷、鎳不顯示與族數(shù)相當?shù)淖罡哐趸瘧B(tài)。最高氧化態(tài)。價電子構(gòu)型價電子構(gòu)型 重要

44、氧化值重要氧化值fe 3d64s2 +3,+2(+6) co 3d74s2 +2,+3,(+5)ni 3d84s2 +2,+3,(+4)fecorhosnirupdptir鉑系鉑系8910鐵系鐵系最高氧化值不等于族序數(shù)。最高氧化值不等于族序數(shù)。赤鐵礦赤鐵礦 fe2o3 輝鈷礦輝鈷礦 coass 磁鐵礦磁鐵礦 fe3o4 鎳黃鐵礦鎳黃鐵礦 nisfes黃鐵礦黃鐵礦 fes2 單質(zhì)的存在：均以礦物形式存在單質(zhì)的存在：均以礦物形式存在黃鐵礦的結(jié)構(gòu)黃鐵礦的結(jié)構(gòu)單質(zhì)的化學性質(zhì)單質(zhì)的化學性質(zhì)co, ni反應緩慢反應緩慢 m + 2h+(稀）?。﹎2+ + h2 易鈍化：濃、冷易鈍化：濃、冷 hno3 可使

45、可使 fe, co, ni 鈍化，濃鈍化，濃 h2so4 可使可使fe 鈍化鈍化 純純 fe,co, ni 在水、空氣中穩(wěn)定，加熱時，在水、空氣中穩(wěn)定，加熱時，fe, co, ni 可與可與 o2, s, x2 等反應等反應有光澤的銀有光澤的銀白色金屬白色金屬. 鐵磁性材料鐵磁性材料 m.p. feconi單質(zhì)的物理性質(zhì)單質(zhì)的物理性質(zhì)questionw 實驗室可以用鐵坩堝熔融堿性物質(zhì)嗎？實驗室可以用鐵坩堝熔融堿性物質(zhì)嗎？w 不能，濃堿可侵蝕鐵。鈷、鎳在濃堿中比較穩(wěn)不能，濃堿可侵蝕鐵。鈷、鎳在濃堿中比較穩(wěn)定，所以實驗室常用鎳坩堝熔融堿性物質(zhì)。定，所以實驗室常用鎳坩堝熔融堿性物質(zhì)。(1) 氧化物氧

46、化物 fe3o4 由由fe2+， fe3+ 和和 o2- - 通過離子鍵組成的離子通過離子鍵組成的離子 晶體晶體 ，與尖晶石構(gòu)型相仿。，與尖晶石構(gòu)型相仿。 fefe feo4二價還原性二價還原性feo coo niofe2o3 co2o3 ni2o3三價氧化性三價氧化性15.6.1 氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物fe2o3 + 6hcl 2fecl3 + 3h2oco2o3 + 6hcl 2cocl2 + cl2 + 3h2oni2o3 + 6hcl 2nicl2 + cl2 + 3h2onaoh白白 色色(2) 氫氧化物氫氧化物co2+ + oh- co(oh)2 ni2+ + oh- n

47、i(oh)2 粉紅色粉紅色綠綠 色色加入強氧化劑才可以加入強氧化劑才可以空氣中空氣中o2co(oh)3 緩慢緩慢ni(oh)2 + br2 + 2 naoh ni(oh)3 + 2 nabr黑黑 色色fe(oh)3 很快很快空氣中空氣中o2fe2+ + ohfe(oh)2為什么鐵、鈷、鎳為什么鐵、鈷、鎳 的氯化物中只能見到的氯化物中只能見到 fecl3而不曾見到而不曾見到cocl3 、nicl3；鐵的氯化；鐵的氯化物中常見到的是物中常見到的是fecl3而不曾見到而不曾見到fei3？ 該問題應考慮到鐵、鈷、鎳該問題應考慮到鐵、鈷、鎳 的氧化還原性變化的氧化還原性變化規(guī)律和規(guī)律和 fe3+ 能氧化

48、能氧化 i。 用濃用濃 hcl 處理處理 fe(oh)3 , 棕色沉淀溶解，得黃色棕色沉淀溶解，得黃色溶液，但用濃溶液，但用濃hcl處理棕褐色處理棕褐色co(oh)3 和黑色和黑色 ni(oh)3 時，卻分別得粉紅色溶液和綠色溶液，同時時，卻分別得粉紅色溶液和綠色溶液，同時有刺激性氣體放出。有刺激性氣體放出。只考慮高價鐵、鈷、鎳只考慮高價鐵、鈷、鎳 的氧化性變化規(guī)律即可。的氧化性變化規(guī)律即可。solutionquestionquestion fe2+具有還原性：具有還原性：( 保存保存 fe2+ 溶液應加入溶液應加入 fe )o4hmn5fe8hmno5feo7h3cr6fe14hocr6fe

49、o2h4fe4ho4fe223422332722232215.6.2 鐵的氧化還原化學與高、低氧化態(tài)轉(zhuǎn)鐵的氧化還原化學與高、低氧化態(tài)轉(zhuǎn)化的介質(zhì)條件化的介質(zhì)條件酸性溶液酸性溶液va/e堿性溶液堿性溶液vb/efeofeo4 42- 2- fefe3+ 3+ fefe2+ 2+ fefe2.20+6+3+200.771-0.442.20+6+3+200.771-0.44feofeo4 42- 2- fe fe2 2oo3 3 fe(oh)fe(oh)2 2 fe fe fe3+中等強度氧化劑中等強度氧化劑2hs2fesh2fe2fesnsn2fe3fefe2fe2fecucu2fe22324232

50、3223 fe(h2o)63+ fe(oh)(h2o)52+h+ =10-3.05 淡紫淡紫fe(h2o)62+ fe(oh)(h2o)5+h+ =10-9.5 淡綠淡綠fe(oh)2(h2o)4+h+fe(oh)3，水中為水合鐵離子雙聚體水中為水合鐵離子雙聚體kk 2. 氯化鐵氯化鐵 制備制備由廢鐵屑氯化法制備，也是氯化法處理鈦鐵礦由廢鐵屑氯化法制備，也是氯化法處理鈦鐵礦生產(chǎn)生產(chǎn)ticl4的副產(chǎn)物的副產(chǎn)物 。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)fecl3能溶于有機溶劑能溶于有機溶劑(如丙如丙酮酮)，加熱至，加熱至100左右即開左右即開始明顯揮發(fā)。始明顯揮發(fā)。蒸氣狀態(tài)以雙蒸氣狀態(tài)以雙聚物聚物fe2cl6形式存在形式存在，

51、這些，這些性質(zhì)說明性質(zhì)說明fecl鍵具有較強鍵具有較強的的共價性共價性。用途用途有機反應的催化劑、水處理劑、氧化劑、媒染有機反應的催化劑、水處理劑、氧化劑、媒染劑、制版工業(yè)中的刻蝕劑、醫(yī)學上的止血劑。劑、制版工業(yè)中的刻蝕劑、醫(yī)學上的止血劑。3. 氯化鈷氯化鈷(ii)和硝酸鎳和硝酸鎳(ii) cocl2 h2o 藍紫藍紫120cocl2cocl2 6h2ococl2 2h2o 紫紅紫紅粉紅色粉紅色52.59090藍色藍色含不同結(jié)晶水的含不同結(jié)晶水的氯化鈷具有不同的顏色：氯化鈷具有不同的顏色：變色硅膠變色硅膠 制備其他鈷化合物和電解制備金屬鈷的原料，也用作制備其他鈷化合物和電解制備金屬鈷的原料，也

52、用作油漆催干劑和陶瓷著色劑。油漆催干劑和陶瓷著色劑。 指示硅膠的吸水程度。指示硅膠的吸水程度。5290 如何解釋如何解釋 cocl2 6h2o 在受熱在受熱 失失水過程中顏色的多變性？水過程中顏色的多變性？ 實現(xiàn)實現(xiàn) d d 躍遷所需能量大小決定躍遷所需能量大小決定 d 軌道的分裂能軌道的分裂能 。由于由于cocl2 6h2o 及其失水產(chǎn)物及其失水產(chǎn)物cocl2 2h2o, cocl2 h2o，cocl2 的配位環(huán)境變化的配位環(huán)境變化, 而使其結(jié)構(gòu)形式不同，導致了而使其結(jié)構(gòu)形式不同，導致了分分裂能裂能 不同，從而各物質(zhì)顏色不同。不同，從而各物質(zhì)顏色不同。 cocl2 6h2o cocl2 2h

53、2o cocl2 h2o cocl2結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 簡單分子簡單分子 簡單分子簡單分子 鏈狀結(jié)構(gòu)鏈狀結(jié)構(gòu) 層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)配位情況配位情況 co(h2o)4cl2 co(h2o)4cl2 co(h2o)2cl4 cocl6分裂能分裂能 104 104 96 88(kjmol- -1)顏顏 色色 粉紅粉紅 紫紅紫紅 藍紫藍紫 藍色藍色 solutionquestionquestion22432243224322fesh2hfes2nhnis(s)2nhshni2nhcos(s)2nhshco2nhfes(s)2nhshfe但但 cos, nis 形成后由于晶型轉(zhuǎn)變而不再溶于酸。形成后由于晶型轉(zhuǎn)

54、變而不再溶于酸。 fes cos nis 黑黑 色色不溶于水不溶于水ksp 6.310-18410-21()210-25()3.210-19()1.010-24()2.010-26()1. 鈷鈷()和鈷和鈷()的氨配合物的氨配合物 1798年發(fā)現(xiàn)的年發(fā)現(xiàn)的 cocl3 6 nh3 被看作是最早發(fā)現(xiàn)的被看作是最早發(fā)現(xiàn)的金屬配合物。它的發(fā)現(xiàn)促進了化學家對類似體系進行研金屬配合物。它的發(fā)現(xiàn)促進了化學家對類似體系進行研究的極大興趣，并最終導致維爾納配位學說的建立。究的極大興趣，并最終導致維爾納配位學說的建立。15.6.4 有代表性的配位化合物有代表性的配位化合物w 向向co2+, ni2+溶液中加入氨

55、水，先生成堿式鹽沉淀，當氨溶液中加入氨水，先生成堿式鹽沉淀，當氨水過量時，形成氨配合物：水過量時，形成氨配合物：co(h2o)62+ nh3-co(nh3)62+-co(nh3)63+cl-co(oh)cl(s, 藍色藍色)nh3ni(h2o)62+(綠色綠色) + nh3- ni(nh3)62+(藍色藍色)so42-ni2(oh)2so4(淺綠色，不易觀察淺綠色，不易觀察)nh342322nh(s)ni(dmg)2nh2dmgni丁二酮肟（鎳試劑）丁二酮肟（鎳試劑）nohcch3nohcch3鮮艷的桃紅色鮮艷的桃紅色3. ni(ii)與丁二酮肟的配合物與丁二酮肟的配合物 ninnnncccc

56、ooooh3ch3cch3ch3hh貴金屬貴金屬(noble metals) 鉑系金屬鉑系金屬(platinum metals) 15.6.5 鉑系元素鉑系元素 抗酸能力強抗酸能力強ru，os，rh，irpt，aupd，ag3 pt + 4 hno3 + 18 hcl 3 h2ptcl6 + 4 no + 8 h2oh2ptcl6 + 2 nh4cl 2 hcl + (nh4)2ptcl63 (nh4)2ptcl6 3 pt + 2 nh4 cl + 18 hcl + 2 n2 抗堿性差抗堿性差 熔融苛性堿、熔融苛性堿、 na2o2 等嚴重腐蝕等嚴重腐蝕pt 鉑系金屬有效的催化鉑系金屬有效的催

57、化 性能與金屬吸收氣體性能與金屬吸收氣體 的能力有關：的能力有關：1 個體個體 積鉑能溶解積鉑能溶解 70 個體個體 積氧；積氧；1 個體積鈀能個體積鈀能 溶解溶解 700 個體積氫個體積氫 。 催化過程的能量關系催化過程的能量關系 鉑系金屬是良好的無鉑系金屬是良好的無 機和金屬有機工業(yè)用機和金屬有機工業(yè)用 催化劑催化劑鉑系金屬的催化性能鉑系金屬的催化性能 15.7 銅族元素銅族元素15.7.1 銅族元素單質(zhì)銅族元素單質(zhì)15.7.2 銅族元素的重要化合物銅族元素的重要化合物ib族族元素，價電子構(gòu)型：元素，價電子構(gòu)型：(n-1)d10ns11.物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：a.銅、銀、金都有特征顏色：銅、

58、銀、金都有特征顏色：cu(紫紅紫紅)、ag(白白)、au(黃黃)b.銅、銀、金的熔沸點都不太高銅、銀、金的熔沸點都不太高c.導電性、導熱性、延展性特別突出。導電順序為：導電性、導熱性、延展性特別突出。導電順序為：agcu au。 由于銅的價格較低，所以銅在電器工業(yè)上得到了廣泛的由于銅的價格較低，所以銅在電器工業(yè)上得到了廣泛的應用。應用。15.7.1 銅族元素單質(zhì)銅族元素單質(zhì)w 化學性質(zhì)：化學性質(zhì)： 銅族元素的銅族元素的化學活性遠低于堿金屬化學活性遠低于堿金屬（ia族）族） 按按cu-ag-au順序遞減順序遞減。礦物：孔雀石：礦物：孔雀石：cu2(oh)2co3，輝銅礦：，輝銅礦：cu2s 黃銅

59、礦：黃銅礦：cu2sfe2s3 即即 cufes2(1) 存存 在在2 cufes2 + 2 sio2 + 4 o2 = cu2s + 2 fesio3 +3 so2 cu2s + o = 2 cu + so2 用電解法可得純銅用電解法可得純銅 (99.99%) ，真空精鎦得超純銅，真空精鎦得超純銅 (99.99999%)(2) 制制 備備渣渣 導電性、導熱性好導電性、導熱性好 延展性好延展性好(3) 物理性質(zhì)物理性質(zhì)15.7.1 金屬銅的冶煉、性質(zhì)和用途金屬銅的冶煉、性質(zhì)和用途所以不可用銅器盛氨水所以不可用銅器盛氨水(4) 化學性質(zhì)化學性質(zhì)oh)()4cu(nh8nho2ho4cu4oh4c

60、u(cn)8cno2ho4cu23322222無色243)cu(nho23222222co(oh)cu cooho2cu2cuoo2cu堿式碳酸銅堿式碳酸銅 水溶液中的水溶液中的 cu()是很強的氧化劑，足以將是很強的氧化劑，足以將 水氧化而本身還原為水氧化而本身還原為cu()； cu(i i)在水溶液中不穩(wěn)定在水溶液中不穩(wěn)定，歧化產(chǎn)物為，歧化產(chǎn)物為cu() 和和 cu(0 0)； cu(i i) 的某些配合物如的某些配合物如 cu(nh3)2 + 在水溶液中在水溶液中 是穩(wěn)定的是穩(wěn)定的 。15.7.2 氧化態(tài)和某些氧化還原反應氧化態(tài)和某些氧化還原反應0+2+1cuo+ cu2+ cu+ cu