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化學(xué)競(jìng)賽培訓(xùn)第四講過渡元素第1頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四過渡元素第2頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第3頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第4頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四1、過渡元素的氧化態(tài)一、過渡元素的通性有可變的氧化數(shù)。(1)第一過渡系,隨原子序數(shù)增加,氧化態(tài)升高,高氧化態(tài)趨于穩(wěn)定,當(dāng)d電子超過5時(shí),3d軌道趨向穩(wěn)定,低氧化態(tài)趨于穩(wěn)定;(2)第二、第三過渡系變化趨勢(shì)與第一過渡系相似,但高氧化態(tài)趨于比較穩(wěn)定;(3)同一族從上到下,特征氧化態(tài)升高,高價(jià)態(tài)趨于穩(wěn)定。第5頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第6頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第7頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第8頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(1)同一周期內(nèi),從IIIB到VIIB族原子半徑逐漸減小這是由于原子序數(shù)增加,有效核電荷增加,金屬鍵增強(qiáng)所致;VIIB族以后,原子半徑又有所回升,這是由于金屬鍵減弱占據(jù)主導(dǎo)地位,而有效核電荷增加影響為次所致。(2)同一族內(nèi),從上到下,隨著原子層數(shù)的增加,第一過渡元素的原子半徑小于相應(yīng)第二過渡系元素的原子半徑,而第三過渡系元素的原子半徑與第二過渡系元素相比,差別不大。這是由于鑭系收縮所致。2、原子半徑的變化規(guī)律:第9頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第10頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四熔點(diǎn)最高的金屬是鎢(W);密度最大的金屬是鋨(Os);硬度最高的金屬是鉻(Cr)。3、過渡元素單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)與主族相比,過渡元素晶格中,不僅ns電子參與成鍵,(n-1)d電子也參與成鍵;此外,過渡元素原子半徑小,單位體積內(nèi)原子個(gè)數(shù)多。故過渡元素的熔點(diǎn)、密度和硬度比主族元素要高。第11頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(2)化學(xué)性質(zhì)-金屬活性同一周期,從左到右,金屬活性減弱;同一族,從上到下,金屬活性降低第12頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四4、過渡元素離子的顏色

過渡元素的水合離子以及與其它配體形成的配離子,往往具有特征的顏色,這是區(qū)別于S區(qū)和P區(qū)金屬離子的重要特征。d-d躍遷是顯色的一個(gè)重要原因。第13頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四

對(duì)于某些具有顏色的含氧酸根離子,如VO43-(淡黃色)、CrO42-(黃色)、MnO4-(紫色)等,它們的顏色被認(rèn)為是電荷遷移引起的。在上述離子中的金屬元素都處于最高氧化態(tài),其形式電荷分別為V5+、Cr6+、Mn7+,它們都具有d0電子構(gòu)型,有較強(qiáng)的奪取電子的能力,這些酸根離子吸收了一部分可見光的能量后,氧陰離子的電荷會(huì)向金屬離子遷移。伴隨電荷遷移,這些離子呈現(xiàn)出各種不同的顏色。第14頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四物質(zhì)顯色的若干規(guī)律(常溫,太陽光)(1)絕大多數(shù)具有d1-9電子組態(tài)的過渡元素和f1-13電子組態(tài)的稀土元素的化合物都有顏色f區(qū)Ce3+Pr3+Nd3+Pm3+Sm3+Eu3+Gd3+Tb3+Dy3+Ho3+Er3+Tm3+Yb3+無色黃綠紅紫粉紅淡黃粉紅無色粉紅淡黃黃桃淡綠無色第15頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(2)多數(shù)氟化物無色(特例:CuF(紅),BrF(紅))3、4、5、6主族,5、6周期各元素的溴化物、碘化物幾乎都有顏色鋅族鹵化物除HgI2(紅)都無色銅族除CuCl和AgCl外多數(shù)有顏色第16頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四變淺變淺(3)含氧酸根離子:主族元素含氧酸根離子絕大多數(shù)無色過渡元素的含氧酸根離子多數(shù)有色,同族內(nèi)隨原子序數(shù)的增加酸根的顏色變淺或無色

VO43-黃色CrO42-橙黃MnO4-紫色

NbO43-無色MoO42-淡黃TcO4-淡紅

TaO43-無色WO42-淡黃ReO4-淡紅變淺變淺變淺變淺變淺第17頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(4)同種元素在同一化合物中存在不同氧化態(tài)時(shí),這種混合價(jià)態(tài)的化合物常常呈現(xiàn)顏色,而且該化合物的顏色比相應(yīng)的單一價(jià)態(tài)化合物的顏色深例如:

普魯士蘭KFe[Fe(CN)6]呈現(xiàn)深藍(lán)色黃血鹽K4Fe(CN)6

黃色赤血鹽K3Fe(CN)6

橙紅色(5)3、4、5、6主族,5、6周期各元素的氧化物大部分都有顏色;

4、5、6周期各元素的硫化物幾乎都有顏色第18頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(6)順式異構(gòu)體配合物所呈現(xiàn)的顏色一般比同種配合物的反式異構(gòu)體的顏色偏短波方向順式[Co(NH3)4Cl2]Cl紫色(400—430nm)反式[Co(NH3)4Cl2]Cl綠色(490—540nm)順式[Co(en)2Br2]Br紫色反式[Co(en)2Br2]Br

亮綠(7)四面體、平面正方形配合物的顏色比相應(yīng)的八面體的顏色移向短波方向

CoCl42-深藍(lán)

Co(H2O)62+粉紅色第19頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(8)無色晶體如果摻有雜質(zhì)或發(fā)生晶格缺陷時(shí),常有顏色(9)晶粒的大小影響晶體顏色

Hg2++OH-HgO+H2OHg(NO3)2+Na2CO3HgO+CO2+2NaNO3

(10)金屬有金屬光澤或呈銀白色,但金屬粉末都是黑色第20頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四用方程式表示:在酸性介質(zhì)中用鋅粒還原Cr2O72-離子,溶液顏色經(jīng)綠色變成天藍(lán)色,放置后溶液又變?yōu)榫G色。例題:(1)3Zn+Cr2O72-+14H+=3Zn2++2Cr3++7H2O(2)Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+(天藍(lán))(3)4Cr2++O2+4H+=4Cr3+(綠)+2H2O參考答案:第21頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四例題:Ni3d84s2Ni[(NH3)6]2+NiO(OH)Ni(OH)3Ni(OH)3+HClNiCl2+Cl2+H2O第22頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四

按照物質(zhì)在外加磁場(chǎng)作用下的響應(yīng)情況,可將物質(zhì)劃分為:物質(zhì)抗或逆磁性物質(zhì)順磁性物質(zhì)鐵磁性物質(zhì)

物質(zhì)的磁性與“成單電子數(shù)”有關(guān)。磁矩大小可通過如下公式計(jì)算:5、過渡金屬及其化合物的磁性第23頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四

上述公式中,μ表示磁矩的大??;n表示所研究物質(zhì)中的成單電子數(shù);μB表示玻爾磁子。

n=1,μ=1.732μBn=2,μ=2.828μBn=3,μ=3.873μBn=4,μ=4.899μBn=5,μ=5.916μB磁矩檢測(cè):

通常采用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)或法拉第磁天平(超導(dǎo)量子干涉磁力計(jì),SQUID)測(cè)得待測(cè)物質(zhì)的磁矩值,通過上述公式可計(jì)算出樣品中的成單電子數(shù),進(jìn)而可推斷待測(cè)物質(zhì)的d電子排布,再結(jié)合價(jià)鍵理論或晶體場(chǎng)理論即可推斷出待測(cè)物質(zhì)的空間構(gòu)型。第24頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四過渡元素中心原子半徑小,電荷高,有幾個(gè)能級(jí)相差不大的(n-1)d,ns,np軌道6、過渡元素易形成配合物第25頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四7、形成多堿、多酸傾向第26頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第27頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四多酸化學(xué)二十世紀(jì)六十年代以后十分活躍①

良好的催化性能(具有酸性、氧化還原性、穩(wěn)定均一結(jié)構(gòu));如乙烯乙醛②

離子交換劑以及分析化學(xué)中應(yīng)用如檢定MoO42-、PO43-12MoO42-+3NH4++HPO42-+23H+=(NH4)3[P(Mo12O40)]?6H2O↓(黃)+6H2O③

一些具有較好的抗癌抗病毒的作用。如(NH4)16[Sb8W20O80]?32H2O第28頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四Keggin結(jié)構(gòu)第29頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四過渡元素的化學(xué)性質(zhì)

氧化還原性酸堿性配位性穩(wěn)定性各元素特異性第30頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四鈦及其化合物金屬氧化物+C+Cl2

高溫金屬氯化物+CO此法也可用于制備無水AlCl3、CrCl3、CuCl2、MgCl2等1、單質(zhì)的制備第31頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四

在Ti的化合物中,以+Ⅳ氧化態(tài)物質(zhì)穩(wěn)定,常見的有:TiO2,TiCl4,TiOSO4等2、Ti單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

Ti具有很強(qiáng)的抗酸堿腐蝕性能。它既不溶于鹽酸和硫酸,也不溶于硝酸和王水。它僅溶于氫氟酸,生成可溶的氟配合物。Ti+6HF=H2[TiF6]+2H23、Ti的化合物TiO2++H2O2

=[TiO(H2O2)]2+(黃色)(該反應(yīng)常用于Ti的定性分析和檢測(cè))第32頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四1、人類有一個(gè)美好的理想:利用太陽光能和催化劑分解水以獲得巨大的能源——?dú)淠茉础?0實(shí)際70年代已有化學(xué)家(Fujishima和Honda,日本)開發(fā)研究了有關(guān)元素的化合物作為光電極材料初步實(shí)現(xiàn)了這一變化。已知該元素N層電子數(shù)和K層電子數(shù)相等,并和它的M層d亞層中的電子數(shù)相等。某元素可能是(B

)(A)鈹(B)鈦(C)鐵(D)銅例題:第33頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四2、A為+4價(jià)鈦的鹵化物,A在潮濕的動(dòng)氣中因水解而冒白煙。向硝酸銀-硝酸溶液中滴入A,有白色沉淀B生成,B易溶于氨水。取少量鋅粉投入A的鹽酸溶液中,可得到含TiCl3的紫色溶液C。將C溶液與適量氯化銅溶液混合有白色沉淀D生成,混合溶液褪為無色。(1)B的化學(xué)式為:(2)B溶于氨水所得產(chǎn)物為:(3)A水解的化學(xué)反應(yīng)方程式為:理論計(jì)算可知,該反應(yīng)的平衡常數(shù)很大,增加HCl濃度不足以抑制反應(yīng)的進(jìn)行,可是在濃鹽酸中,A卻幾乎不水解,原因是:(4)C溶液與適量氯化銅溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:第34頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四1、(B)2、(1)AgCl

(2)Ag(NH3)2Cl

(3)TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl生成了配離子(TiCl6)2-

(4)TiCl3+CuCl2+H2O=CuCl+TiOCl2+2HCl參考答案:參考答案:第35頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四釩及其化合物1、五價(jià)V化合物在水溶液中的存在形式和顏色:V2O5兩性偏酸,微溶于水成酸。

強(qiáng)堿性溶液存在形式為:VO43-、VO3-酸性溶液中存在形式為多酸鹽。強(qiáng)酸性溶液中存在形式為釩酰氧離子(VO2+)(酸度和鹽度越大,越易形成同多酸)第36頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四2、五氧化二釩V2O5(一)酸堿兩性:

V2O5+6NaOH==2Na3VO4+3H2OV2O5+H2SO4==(VO2)2SO4+3H2O(二)酸介質(zhì)中,中等氧化劑

φ(VO2+/VO2+)

==+1.00V

φ(Cl2/Cl-

)==+1.36V

2VO2+

+4H++2Cl–(濃)==2VO2++Cl2↑+2H2O(三)重要催化劑:

2SO2(g)+

O2(g)2SO3(g)第37頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四鉻及其化合物第38頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四[H+]↗平衡→pH=4.0,[Cr2O72-]占90%,溶液橙色;[H+]↘平衡←,pH=9.0,[CrO42-]>99%,溶液黃色。(2)水溶液中存在以下平衡:

2CrO42-+2H+

=Cr2O72-+H2O

(黃色)(橙色)1、鉻酸鹽與重鉻酸鹽(1)CrO3(s)+H2O=H2CrO4

黃色(未得純酸)第39頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四

(3)水溶性:重鉻酸鹽>鉻酸鹽

Ba2++Cr2O72-

或CrO42-→BaCrO4↓(黃色)

Pb2++Cr2O72-或CrO42-→PbCrO4↓(黃色)

Ag++Cr2O72-

或CrO42-→Ag2CrO4↓(磚紅色)(4)重鉻酸鹽的強(qiáng)氧化性:

φ(Cr2O72-/Cr3+)=1.33Vφ(Cl2/Cl-)=1.36V例如:K2Cr2O7+14HCl(濃)=2CrCl3+3Cl2+2KCl+7H2OCr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O+I-→Cr3++I2+H2O+H2C2O4(草酸)→Cr3++CO2↑第40頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四2、Cr(Ⅲ)化合物(2)堿介質(zhì)中,Cr(OH)4-

可被氧化后CrO42-例:2Cr(OH)4-+3Na2O2=2CrO42-+4OH-+6Na++2H2O

(3)Cr3+

形成配合物傾向:

Cr3+

3d3CrL6

八面體例:Cr(NH3)6

3+

黃色,[Cr(SCN)6]3-對(duì)比:

Al3++NH3

H2O→Al(OH)3↓Fe3++NH3

H2O→

Fe(OH)3↓

第41頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四在含鉻廢水中加入FeSO4,使Cr2O72-→Cr3+,再加入NaOH至pH~6-8(加熱,使沉淀完全),,發(fā)生如下反應(yīng):Fe2++2OH-

=Fe(OH)2

(s)Fe3++3OH-

=Fe(OH)3

(s)

Cr3++3OH-

=Cr(OH)3(s)Cr(VI)毒性很大,而Cr(III)對(duì)人體的毒性要小得多,請(qǐng)列出一種工業(yè)含Cr(VI)廢水的處理方法,寫出相應(yīng)的方程式。參考答案:例題:參考答案:例題:第42頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四

洗液:K2Cr2O7+濃H2SO4,利用了Cr(Ⅵ)強(qiáng)的氧化性及H2SO4的強(qiáng)酸性。由于Cr(VI)污染環(huán)境,是致癌性物質(zhì),因此停止使用??梢酝跛?王水:HNO3(濃):HCl(濃)=1:3)。利用HNO3強(qiáng)氧化性,Cl的絡(luò)合性,大多數(shù)金屬硝酸鹽可溶等性質(zhì)。由于HNO3-HCl溶液在放置過程會(huì)分解,因此王水應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。實(shí)驗(yàn)室過去常用洗液(組成:K2Cr2O7+濃H2SO4)來洗滌玻璃儀器,原理是什么?為什么現(xiàn)在不再使用洗液來清洗玻璃儀器?根據(jù)洗液的原理,請(qǐng)你從常見的化學(xué)試劑中選擇合適的試劑作洗液代用品,說明你的理由。參考答案:例題:第43頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四錳及其化合物

在錳的各種氧化態(tài)中,+2氧化態(tài)物種在酸性溶液中穩(wěn)定;+4氧化態(tài)主要以MnO2或配合物的形式存在;+6,+7氧化態(tài)的化合物中,以KMnO4最為重要。KMnO4具有極強(qiáng)的氧化性,是常用的強(qiáng)氧化劑。其氧化能力和還原產(chǎn)物與介質(zhì)的酸堿性密切相關(guān)。(1)H+:KMnO4一般被還原成Mn2+;(2)H2O:KMnO4一般被還原成MnO2;(3)OH-

:KMnO4一般被還原成MnO42-;第44頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四H+Mn2+MnO4-+SO32-+H2O→MnO2↓+SO42-OH-MnO42-

(1)向KMnO4滴加K2SO3溶液時(shí),MnO4-過量,而還原劑K2SO3不過量,這時(shí)MnO4-將被還原成MnO22MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2

+4H+(2)向K2SO3溶液中滴加KMnO4時(shí),SO32-過量,將MnO4-還原成Mn2+思考題:

在同樣的酸性條件,向KMnO4溶液滴加K2SO3溶液和向K2SO3溶液滴加KMnO4溶液,觀察到的現(xiàn)象一樣嗎?第45頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第46頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四元素電勢(shì)圖的表示:把同一種元素的各種氧化態(tài)按照由高到低的順序排成橫列(氧化型在左邊,還原型在右邊),兩種氧化態(tài)之間若構(gòu)成一個(gè)電對(duì),就用一條直線把它們連接起來,并在上方標(biāo)出這個(gè)電對(duì)所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。第47頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四鐵系元素VIII族中的九個(gè)元素,雖然存在通常的垂直相似性,但水平相似性更為突出。據(jù)此可將這9個(gè)元素劃分為3個(gè)系列,如下:(1)鐵系元素:Fe,Co,Ni(第一過渡系元素)(2)輕鉑系元素:Ru,Rh,Pd(第二過渡系元素)(3)重鉑系元素:Os,Ir,Pt(第三過渡系元素)其中,輕鉑系和重鉑系的6個(gè)元素可合稱鉑系元素。第48頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第49頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第50頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四例題:藍(lán)無P275:C=O:第51頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第52頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第53頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四第54頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四鉑系金屬的化學(xué)性質(zhì)1、鉑系金屬對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)比其他所有各族金屬都高。2、鉑系金屬不和氮作用,室溫下對(duì)空氣、氧等非金屬都是穩(wěn)定的,不發(fā)生相互作用。高溫下才能與氧、硫、磷、氟、氯等非金屬作用,生成相應(yīng)的化合物。3、鉑系金屬有很高的催化活性,金屬細(xì)粉催化活性尤其大。4、鉑系金屬和鐵系金屬一樣,都容易形成配位化合物。第55頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四1、銀白色的普通金屬M(fèi),在500K、200MPa條件下,同一氧化碳作用,生成一種淡黃色液體A。A能在高溫下分解為M和一氧化碳。金屬M(fèi)的一種紅色配合物B,具有順磁性,磁矩為2.3(玻爾磁子)。B在中性溶液中微弱水解,在堿性溶液中能把Cr(Ⅲ)氧化到CrO42-,本身被還原成C溶液。

C鹽具有反磁性,C溶液在弱酸性介質(zhì)中,與Cu2+作用,生成紅褐色沉淀,因而常作為Cu2+的鑒定試劑。C溶液可被氧化成B溶液。固體C在高溫下可分解,其分解產(chǎn)物為碳化物D(化學(xué)式中的碳w%=30%)、劇毒的鉀鹽E和常見的惰性氣體F。碳化物D經(jīng)硝酸處理后,可得到M3+離子。M3+離子堿化后,與NaClO溶液反應(yīng),可得到紫紅色溶液G。G溶液酸化后,立即變成M3+離子,并放出氣體H。(1)寫出A-H所表示的物質(zhì)的化學(xué)式。(2)寫出如下變化的離子方程式:B在堿性條件下,氧化Cr(Ⅲ);

M3+離子堿化后,與NaClO溶液反應(yīng),生成G例題:第56頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四A-Fe(CO)5B-K3[Fe(CN)6]C-K4[Fe(CN)6]D-FeC2

E-KCNF-N2G-FeO42-H-O2Cr(OH)4-+3[Fe(CN)6]3-+4OH-=CrO42-+3[Fe(CN)6]4-+4H2O2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O參考答案:第57頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四銅鋅族Cu

Zn鋅Ag

Cd鎘Au:

Hg汞銅、鋅族元素,為IB、IIB族元素。它們的原子價(jià)層電子構(gòu)型為(n-1)d10ns1-2,也稱ds區(qū)元素。銅族元素可形成+1,+2,+3氧化態(tài);特征氧化態(tài):Cu+2,Ag+1,Au+3鋅族元素可形成+1,+2氧化態(tài)特征氧化態(tài):Zn+2,Cd+2,Hg+1,+2第58頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四一、性質(zhì)比較同周期,自左向右金屬活潑性增強(qiáng)

IB<IIB同族,自上而下金屬活潑性減弱二、與酸反應(yīng)(一)非氧化性酸(如HCl,H3PO4,稀H2SO4……)

而Cu、Ag、Au、Hg不反應(yīng)。+第59頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(二)氧化性酸(如HNO3,

濃H2SO4……)M+HNO3

→Ma(NO3)b+NO2、NOM=Zn、Cd、Hg、Cu、AgAu可溶于“王水”

(V(濃HCl):V(濃HNO3

)=3:1)

Au(s)+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O只有Zn反應(yīng)。

(H2O/H2)=-0.829V,Zn(OH)42-/Zn=-1.22VZn(s)+2OH-+2H2O=Zn(OH)42-+H2(g)Zn(s)+4NH3(aq)=Zn(NH3)42+

三、與堿溶液反應(yīng):

第60頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四四、Cu(I)-Cu(II)互相轉(zhuǎn)化:

(一)Cu(I)

→Cu(II)

1.酸性溶液中,Cu+歧化:

2Cu+=Cu2++Cu(s)

Cu+/Cu=0.521V

Cu2+/Cu+=0.152V

H2O

Cu2SO4(s)═══CuSO4(aq)+Cu↓

白色

藍(lán)色2.Cu(I)被適當(dāng)氧化劑氧化:

例:

Cu2O+4NH3+H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-

紅色

無色4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++2OH-∴

可用[

Cu(NH3)2]+(aq)

除去混合氣體中的O2第61頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(二)Cu(II)→Cu(I)

1.Cu(II)+還原劑

Cu(I)

或/和

沉淀劑

Cu(I)

難溶化合物

或/和

絡(luò)合劑

Cu(I)

穩(wěn)定配合物例1.

2Cu2+(aq)+5I-(aq)═══2CuI(s)+I3-(aq)

還原劑+沉淀劑例2.

2Cu2+

+10CN-=2[Cu(CN)4]3-+(CN)2↑

還原劑+配體K穩(wěn)

[Cu(CN)43-]=2.0×1030第62頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四固態(tài)CuCl2、稀溶液及濃溶液的顏色為何各不相同?顏色的不同是由于在不同的條件下,CuCl2存在的形式不同固態(tài):暗棕色濃溶液(加少量水):黃棕色存在自絡(luò)合現(xiàn)象,形成[CuCl4]2-,[CuCl3]-CuCl2=Cu2++2Cl-CuCl2+Cl-[CuCl3]-[CuCl3]-+Cl-[CuCl4]2-CuClClCuClClCu--------------------第63頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四

極稀溶液:天藍(lán)色大量水存在下,銅氯絡(luò)離子轉(zhuǎn)化為銅的水合離子[CuCl4]2-+4H2O=[Cu(H2O)4]2++4Cl-稀溶液(多加水):綠色CuCl2如在不很稀的溶液中,則為綠色,這是[CuCl4]2-[Cu(H2O)4]2+

絡(luò)離子的混合色。水合CuCl2晶體的綠色也是這個(gè)原因第64頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四五、Hg(II)Hg(I)的互相轉(zhuǎn)化:Hg2Cl2

Cl—Hg—Hg—Cl

∴Hg(I)為雙聚體Hg22+(對(duì)比Cu+為單體)(一)Hg(II)→Hg(I)1、酸性溶液中,逆歧化:

Hg2++Hg(l)=Hg22+

對(duì)比:Cu+(aq)歧化

2Cu+(aq)=Cu2+(aq)+Cu(s)

K=1.73×1062、被還原2HgCl2

+SnCl2

+2HCl=Hg2Cl2

+H2SnCl6第65頁,共72頁,2023年,2月20日,星期四(二)Hg(I)→Hg(II)

沉淀劑難溶化合物

Hg(I)+→Hg(II)+Hg(l)

配位體穩(wěn)定配合物

例1.Hg2Cl2+NH3·H2O

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