天津大学出版社无机化学第十三章

1、元素周期表中除主族和零族元素外，其它总称为过渡元素元素周期表中除主族和零族元素外，其它总称为过渡元素竖：竖： B B B B B B B 钪副族钪副族 钛副族钛副族 钒副族钒副族 铬副族铬副族 锰副族锰副族 第第族族 铜副族铜副族 锌副族锌副族横：横：从从 21Sc 30Zn 第一过渡系第一过渡系 39Y 48Cd 第二过渡系第二过渡系 57La 80Hg 第三过渡系第三过渡系(不包括镧系元素不包括镧系元素) 从从89Ac 开始第四过渡系开始第四过渡系(不包括锕系元素不包括锕系元素)1 电子层结构电子层结构过渡元素的电子层结构的共同特点是过渡元素的电子层结构的共同特点是 随着核电荷数的增加，电

2、子依次填充在次外层的随着核电荷数的增加，电子依次填充在次外层的d轨轨道上，其价电子构型为道上，其价电子构型为(n-1)d1 10ns1 2(当然也有例当然也有例外，如外，如Pd为为4d105s0)由于过渡元素的原子最外层只有由于过渡元素的原子最外层只有1 2个电子，较易失个电子，较易失去电子，所以它们都是金属元素。去电子，所以它们都是金属元素。l各过渡系列，自左向右，未成对的价电子数增多，至各过渡系列，自左向右，未成对的价电子数增多，至Cr族，可提供族，可提供6个单电子成键个单电子成键，电子与金属正离子间，电子与金属正离子间的作用力的作用力(金属键金属键) 增强增强,形成强的金属键，因此形成强

3、的金属键，因此VIB族族金属的熔点本周期中最高，硬度也很大，随后由于金属的熔点本周期中最高，硬度也很大，随后由于d单电子减少，金属键逐渐减弱。单电子减少，金属键逐渐减弱。 如如Cr、Mo、W分别分别是本周期熔点最高的。是本周期熔点最高的。l熔点、沸点高熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨熔点最高的单质：钨(W)l硬度大硬度大 硬度最大的金属：铬硬度最大的金属：铬(Cr)l密度大密度大 密度最大的单质：锇密度最大的单质：锇(Os)l导电性，导热性，延展性好导电性，导热性，延展性好熔熔点点变变化化示示意意图图2 原子半径原子半径从图可知：同一周期从左到右，原子半径缓慢减小从图可知：同一周期从左到右，原

4、子半径缓慢减小(为什为什么？因为增加的电子是填充在次外层，其有效核电荷增加么？因为增加的电子是填充在次外层，其有效核电荷增加 1-0.85=0.15)，到铜族前后又稍增大。，到铜族前后又稍增大。同一族从上到下，原子半径增大，但第五同一族从上到下，原子半径增大，但第五(第二过渡系第二过渡系)、第六第六(第三过渡系第三过渡系)周期的原子半径十分接近，原因是镧系周期的原子半径十分接近，原因是镧系收缩收缩(在第五章中已作过介绍在第五章中已作过介绍)。导致第五、六周期过渡元。导致第五、六周期过渡元素的性质十分相似。素的性质十分相似。3 氧化数氧化数书上列出了过渡元素的氧化数书上列出了过渡元素的氧化数过渡

5、元素氧化数最明显的特征之一是它们具有多种氧化数。过渡元素氧化数最明显的特征之一是它们具有多种氧化数。原因是过渡元素外层原因是过渡元素外层s电子与次外层电子与次外层d电子能级接近，除了电子能级接近，除了最外层最外层s 电子参与成键外，电子参与成键外，d电子也可以参与成键。电子也可以参与成键。第一过渡系元素的低氧化数化合物一般比较稳定，而第二、第一过渡系元素的低氧化数化合物一般比较稳定，而第二、三过渡系元素的高氧化数化合物比较稳定，即对同族来三过渡系元素的高氧化数化合物比较稳定，即对同族来说，说，从上到下高氧化数化合物趋向稳定从上到下高氧化数化合物趋向稳定。如：如：B中，中，Cr3+是稳定的，而是

6、稳定的，而Mo3+、W3+是强还原剂是强还原剂(即即不稳定不稳定)；CrO3是强氧化剂是强氧化剂(即不稳定即不稳定)，而，而MoO3、WO3氧化性很弱。氧化性很弱。 与此相反，在与此相反，在p 区区 AA中，由于惰性电子对效应，中，由于惰性电子对效应，从上到下低氧化数愈来愈稳定从上到下低氧化数愈来愈稳定。4 金属活泼性金属活泼性过渡金属在水溶液中的活泼性，可根据标准电极电势来判过渡金属在水溶液中的活泼性，可根据标准电极电势来判断。断。第一过渡系元素都是比较活泼的金属，而第二、三过渡系第一过渡系元素都是比较活泼的金属，而第二、三过渡系元素较不活泼。这种差异表现在它们和酸的反应上：元素较不活泼。这

7、种差异表现在它们和酸的反应上：第一过渡系金属除了铜外，均能置换酸中的氢放出第一过渡系金属除了铜外，均能置换酸中的氢放出H2，而第二、三过渡系金属均不溶于盐酸或稀硫酸。欲想使而第二、三过渡系金属均不溶于盐酸或稀硫酸。欲想使它们溶解，需分别选用它们溶解，需分别选用 浓浓H2SO4、HNO3、王水、王水、HNO3与与HF的混合酸等。由此可见：同族过渡元素除的混合酸等。由此可见：同族过渡元素除B外，从上到下活泼性均减弱。外，从上到下活泼性均减弱。5 非整比化合物非整比化合物易形成非整比化合物是过渡元素的另一个特点。易形成非整比化合物是过渡元素的另一个特点。非整比化合物的化学组成不定，可在一个较小的范围

8、内变非整比化合物的化学组成不定，可在一个较小的范围内变动，而又保持基本结构不变。动，而又保持基本结构不变。如如1000时，时，FeO组成实际在组成实际在Fe0.89O到到Fe0.96O之间变动之间变动用途：用于各类化学电源和电化学器件的固体电解质，半用途：用于各类化学电源和电化学器件的固体电解质，半导体材料，超导材料。导体材料，超导材料。6 离子颜色离子颜色过渡元素水合离子以及与其它配位体形成的配离子，往往过渡元素水合离子以及与其它配位体形成的配离子，往往具有颜色。具有颜色。原因：不要求原因：不要求(涉及到配合物的晶体场理论涉及到配合物的晶体场理论)Mn () Fe() Co() Ni() C

9、u() Zn()水合离子呈现多种颜色水合离子呈现多种颜色8 磁性磁性当过渡元素的原子或离子具有未成对电子时，由于电子自当过渡元素的原子或离子具有未成对电子时，由于电子自旋产生顺磁性，未成对电子数越多，磁矩也越大。旋产生顺磁性，未成对电子数越多，磁矩也越大。7 配合性配合性过渡元素能形成多种多样的配合物。过渡元素能形成多种多样的配合物。原因：过渡元素的原子或离子具有接受孤对电子对的空轨原因：过渡元素的原子或离子具有接受孤对电子对的空轨道及吸引配体的能力，它们的道及吸引配体的能力，它们的(n-1)d轨道与轨道与ns、np轨道能轨道能量相近，容易形成各种杂化轨道。量相近，容易形成各种杂化轨道。CO4

10、%)99.99(Ni)g()CO(Ni)(NiK4734K373,CO4 粗此方法可用于提纯此方法可用于提纯Ni13.2.1 钛族、钒族元素综述钛族、钒族元素综述主要介绍钛主要介绍钛金属钛呈银白色，有光泽，熔点高、密度小、耐磨、耐低金属钛呈银白色，有光泽，熔点高、密度小、耐磨、耐低温、无磁性、延展性好，并且具有优异的抗腐蚀性，特温、无磁性、延展性好，并且具有优异的抗腐蚀性，特别是对海水。单位质量材料的强度特别高，且可以在极别是对海水。单位质量材料的强度特别高，且可以在极为广阔的温度范围内保持其机械强度。为广阔的温度范围内保持其机械强度。用途：钛及其合金广泛应用于制造喷气发动机、超音速飞用途：钛

11、及其合金广泛应用于制造喷气发动机、超音速飞机和潜水艇以及海军化工设备。此外，钛与生物组织相机和潜水艇以及海军化工设备。此外，钛与生物组织相容性好，结合牢固，可用于制造人工关节，被称为容性好，结合牢固，可用于制造人工关节，被称为“生生物金属物金属”。目前，最好的网球拍和鱼竿均用钛合金制造。目前，最好的网球拍和鱼竿均用钛合金制造。13.2.2 钛的重要化合物钛的重要化合物(自学自学)1 二氧化钛二氧化钛二氧化钛难溶于水，具有两性二氧化钛难溶于水，具有两性(以碱性为主以碱性为主)。化学性质不。化学性质不活泼，且覆盖能力强，折射率高，可用于制造高级白色活泼，且覆盖能力强，折射率高，可用于制造高级白色油

12、漆。无毒，可用于制造高级化妆品。用作乙醇脱水、油漆。无毒，可用于制造高级化妆品。用作乙醇脱水、脱氢的催化剂脱氢的催化剂TiO2在常温下有三种存在形式：锐钛矿、金红石、板钛矿在常温下有三种存在形式：锐钛矿、金红石、板钛矿锐钛矿具有光催化性能，而金红石型和板钛矿型不具有光锐钛矿具有光催化性能，而金红石型和板钛矿型不具有光催化性能催化性能 二氧化钛涂层在紫外光照射下的水表面接触角接近零度，二氧化钛涂层在紫外光照射下的水表面接触角接近零度，具有超亲水性具有超亲水性 13.2.3 钒、铌、钽的重要化合物钒、铌、钽的重要化合物(不要求不要求)13.3.1 铬族元素综述铬族元素综述铬、钼、钨的性质和用途铬、

13、钼、钨的性质和用途铬、钼、钨为铬、钼、钨为B族元素，它们的原子价层有族元素，它们的原子价层有6个电子，个电子，这这6个电子均可参与形成金属键，另外原子半径也较小，个电子均可参与形成金属键，另外原子半径也较小，所以金属键的强度较高，它们的熔、沸点在各自的周期所以金属键的强度较高，它们的熔、沸点在各自的周期中最高，硬度也大。其中中最高，硬度也大。其中W在所有金属中熔点最高，在所有金属中熔点最高，Cr在所有金属中硬度最大。我国古代的在所有金属中硬度最大。我国古代的“宝刀宝刀”中就中就含有含有W。铬由于抗蚀性好，常用于金属表面的镀层铬由于抗蚀性好，常用于金属表面的镀层(自自行车、汽车轮胎的钢圈行车、汽

14、车轮胎的钢圈)，不锈钢。，不锈钢。钼和钨性质非常相似，其化学性质较稳定，它们大量用于钼和钨性质非常相似，其化学性质较稳定，它们大量用于制造耐高温、耐磨和耐腐蚀的合金钢。另外，制造耐高温、耐磨和耐腐蚀的合金钢。另外，W还用于还用于制造灯丝、高温电炉的发热元件。制造灯丝、高温电炉的发热元件。13.3.2 铬的重要化合物铬的重要化合物铬的化合物都具有铬的化合物都具有五彩缤纷五彩缤纷的颜色的颜色 绿色的绿色的Cr2O3 紫色的紫色的 Cr2(SO4)3 黄色的黄色的 PbCrO4 砖红色的砖红色的Ag2CrO4 桔红色的桔红色的 K2Cr2O7 Cr 最高氧化态是最高氧化态是+6，较稳定是低氧化态，较

15、稳定是低氧化态+3。氧化态为氧化态为+3存在形式主要有存在形式主要有 Cr3+、Cr(OH)3、Cr(OH)4-氧化态为氧化态为+6存在形式主要有存在形式主要有 Cr2O72-、HCrO4-、CrO42-Cr(OH)3 两性氢氧化物，遇酸溶解转化为两性氢氧化物，遇酸溶解转化为Cr3+ ，溶解在过，溶解在过量碱中为量碱中为Cr(OH)4- 重铬酸根和铬酸根可相互转化，溶液中存在如下平衡重铬酸根和铬酸根可相互转化，溶液中存在如下平衡 2CrO42- + 2H+ 2HCrO4- Cr2O72- + H2O 黄色黄色 橙色橙色加酸，右移，橙色加酸，右移，橙色 Cr2O72- ；加碱，左移，黄色；加碱，

16、左移，黄色 CrO42- 重铬酸盐的溶解度一般较铬酸盐的溶解度大，重铬酸盐重铬酸盐的溶解度一般较铬酸盐的溶解度大，重铬酸盐中除中除 Ag2Cr2O7 外，一般都溶于水；对铬酸盐而言，外，一般都溶于水；对铬酸盐而言，碱金属易溶于水，重金属一般难溶于水。碱金属易溶于水，重金属一般难溶于水。重铬酸盐在酸性溶液中具有强氧化性，可将重铬酸盐在酸性溶液中具有强氧化性，可将Fe2+、NO2-、SO32-、H2S等氧化而自已被还原为等氧化而自已被还原为Cr3+ ，如：如： Cr2O72- + 8H+ + 3SO32- 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O在分析化学中借助下列反应测定铁在分析化学中借助下列

17、反应测定铁(Fe2+)的含量的含量 Cr2O72- + 14H+ + 6 Fe2+ 2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2O用途：重铬酸钾和浓硫酸的混合液可作洗液，用来洗涤用途：重铬酸钾和浓硫酸的混合液可作洗液，用来洗涤玻璃器皿。当洗液由暗红色玻璃器皿。当洗液由暗红色绿色时，表明绿色时，表明Cr6+ Cr3+ ，洗液失效。，洗液失效。(为了防止为了防止+6价铬价铬(致癌物质致癌物质)的污染，的污染，现大都改用合成洗涤剂代替铬酸洗液现大都改用合成洗涤剂代替铬酸洗液)锰原子核外为锰原子核外为3d 54s2，这这7个电子都有可能参加成键，氧个电子都有可能参加成键，氧化数从化数从+1 +7，其中，其

18、中+2、+4、+6、+7较为常见。较为常见。在在+7锰化合物中，高锰酸盐是最稳定的，应用最广泛。锰化合物中，高锰酸盐是最稳定的，应用最广泛。锰的重要化合物锰的重要化合物高锰酸钾高锰酸钾高锰酸钾是暗紫色晶体，易溶于水。在常温下较稳定，但高锰酸钾是暗紫色晶体，易溶于水。在常温下较稳定，但加热到加热到200以上即按下式分解：以上即按下式分解： 2KMnO4(s) K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)它在酸性溶液中不稳定，会缓慢地按下式分解它在酸性溶液中不稳定，会缓慢地按下式分解2MnO4-(aq) + 4H+(aq) 4MnO2(s) +3O2(g) + 2H2O(l)中性或弱碱性

19、溶液中，分解速度很慢。但光对它分解能起中性或弱碱性溶液中，分解速度很慢。但光对它分解能起催化作用，所以配制好催化作用，所以配制好KMnO4溶液应保存在棕色瓶中溶液应保存在棕色瓶中KMnO4是常用氧化剂，氧化性强弱及产物都与介质的酸是常用氧化剂，氧化性强弱及产物都与介质的酸度有关度有关 酸性介质中，酸性介质中， KMnO4是很强氧化剂，可以氧化是很强氧化剂，可以氧化SO32-、Fe2+、H2O2等等,本身被还原为本身被还原为Mn2+(浅红色，稀溶液几乎浅红色，稀溶液几乎为无色为无色)如：如：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 中性或弱碱性中，中

20、性或弱碱性中， MnO4-可被较强还原剂可被较强还原剂SO32-还原为还原为MnO2(棕褐色沉淀棕褐色沉淀)如：如：2MnO4- + 3SO32- + H2O 2MnO2 + 3SO42- + 2OH- 强碱性溶液中，强碱性溶液中， MnO4-还可以被少量较强还原剂如还可以被少量较强还原剂如SO32-还原为还原为MnO42-(绿色绿色)如：如： 2MnO4- + SO32- + 2OH- 2 MnO42- + SO42- + H2O主要介绍铁及其重要化合物主要介绍铁及其重要化合物铁的价电子构型为铁的价电子构型为3d64s2，所以铁的氧化数为所以铁的氧化数为 +2、+3，但，但氧化数为氧化数为+

21、3的化合物稳定。的化合物稳定。1 铁的氧化物铁的氧化物 有三种：有三种：FeO Fe3O4 Fe2O3 它们都不溶于水，其中以它们都不溶于水，其中以Fe2O3用途最广，用途最广， Fe2O3是两性是两性氢氧化物，氢氧化物， Fe2O3可用作红色颜料，制造防锈底漆可用作红色颜料，制造防锈底漆2 铁的氢氧化物有两种铁的氢氧化物有两种: Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2从溶液中析出时从溶液中析出时,会被空气中的氧气所氧化，最会被空气中的氧气所氧化，最后成后成Fe(OH)3 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3铁的腐蚀铁的腐蚀 首先首先 Fe - 2e Fe2+ 然

22、后然后 Fe2+ + 20H- Fe(OH)2 第三步第三步 Fe(OH)2 Fe(OH)3 第四步第四步 Fe(OH)3脱水成脱水成Fe2O3铁锈主要成铁锈主要成3 亚铁盐及铁盐亚铁盐及铁盐 配制亚铁盐时，由于配制亚铁盐时，由于Fe2+会被空气中的会被空气中的O2所氧化，应所氧化，应加几颗铁钉。加几颗铁钉。 2Fe3+ + Fe 3 Fe2+ 212022902225.5222CoClOHCoClOH2CoClOH6CoCl 粉红粉红 紫红紫红 蓝紫蓝紫 蓝色蓝色由上式可知，低于由上式可知，低于52.25 时，二氯化钴为粉红时，二氯化钴为粉红 在在52.25 90 之间，二氯化钴为紫红之间，

23、二氯化钴为紫红 在在90 120 之间，二氯化钴为蓝紫之间，二氯化钴为蓝紫 大于大于120 ，二氯化钴为蓝色，二氯化钴为蓝色倒过来，可用颜色来决定温度倒过来，可用颜色来决定温度应用很广泛：作防伪商标，装饰涂料等应用很广泛：作防伪商标，装饰涂料等补充：补充： 可逆变色材料可逆变色材料4 配合物配合物 亚铁氰化钾亚铁氰化钾 K4Fe(CN)63H2O是一种黄色晶体，俗称黄血盐是一种黄色晶体，俗称黄血盐由于由于 Fe(CN)64- 是极稳定的配离子，所以在其溶液中不是极稳定的配离子，所以在其溶液中不呈呈Fe2+和和CN-的特征反应。的特征反应。当黄血盐与当黄血盐与Fe3+相遇时，立即生成普鲁士蓝的深

24、蓝色沉相遇时，立即生成普鲁士蓝的深蓝色沉淀淀 K+ + Fe3+ +Fe(CN)64- K Fe Fe(CN)6 此反应可用来此反应可用来鉴定鉴定Fe3+的存在的存在铁氰化钾：铁氰化钾：K3Fe(CN)6它是一种深红色的无水晶体，俗称赤血盐它是一种深红色的无水晶体，俗称赤血盐当赤血盐与当赤血盐与Fe2+相遇时，生成滕氏蓝的深蓝色沉淀相遇时，生成滕氏蓝的深蓝色沉淀 K+ + Fe2+ +Fe(CN)63- K Fe Fe(CN)6 利用此反应可利用此反应可鉴定鉴定Fe2+的存在的存在经过研究发现经过研究发现滕氏蓝和普鲁士蓝的晶滕氏蓝和普鲁士蓝的晶体结构相同，实际上体结构相同，实际上是同一种物质。

25、是同一种物质。13.6.1 铜族元素概述铜族元素概述 Cu Ag Au外层电子构型为外层电子构型为(n-1)d10ns1，所以易失去所以易失去1个电子，成为氧个电子，成为氧化数为化数为+1的化合物，此时变为外层为的化合物，此时变为外层为18电子构型，这种电子构型，这种构型的极化力较强，并且本身的变形性也大，故形成的构型的极化力较强，并且本身的变形性也大，故形成的化合物具有相当程度的共价性。化合物具有相当程度的共价性。13.6.2 铜及其重要化合物铜及其重要化合物1 单质铜单质铜在常温下，在干燥空气中是稳定的，仅在表面上生成一层在常温下，在干燥空气中是稳定的，仅在表面上生成一层厚度为厚度为0.1

26、 0.3微米的红色氧化亚铜薄膜，在含有微米的红色氧化亚铜薄膜，在含有CO2的潮湿空气中，铜表面会逐渐生成绿色的铜锈的潮湿空气中，铜表面会逐渐生成绿色的铜锈 2Cu + O2 + H2O + CO2 Cu2(OH)2CO3铜不溶于稀盐酸，但可溶于硝酸而生成硝酸铜铜不溶于稀盐酸，但可溶于硝酸而生成硝酸铜 Cu + 4HNO3(浓浓) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O单质银单质银 常温下，银在空气中很稳定，在有氧存在下，会与常温下，银在空气中很稳定，在有氧存在下，会与H2S反应，表面上生成黑色反应，表面上生成黑

27、色Ag2S 2Ag + H2S + 1/2O2 Ag2S + H2O 银与铜相似，能溶于硝酸或热的浓硫酸中银与铜相似，能溶于硝酸或热的浓硫酸中2 铜氧化物和氢氧化物铜氧化物和氢氧化物 铜氧化物铜氧化物: CuO Cu2O 铜氢氧化物铜氢氧化物: Cu(OH)2 CuOHCuO不溶于水，但溶于酸，加热到不溶于水，但溶于酸，加热到1000 时，生成时，生成Cu2O 4CuO(黑黑) Cu2O(红红) + O2在可溶性在可溶性Cu2+盐溶液中，加强碱可得到浅蓝色的盐溶液中，加强碱可得到浅蓝色的 Cu(OH)2沉淀沉淀 ，加热沉淀即脱水生成，加热沉淀即脱水生成 CuO Cu(OH)2 CuO + H2

28、O Cu(OH)2显两性，所以易溶于酸也能溶于浓的强碱显两性，所以易溶于酸也能溶于浓的强碱 Cu(OH)2 + 2OH- Cu(OH)42- Cu(OH)2 + 2H+ Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2也易溶于氨水，生成深蓝色也易溶于氨水，生成深蓝色Cu(NH3)42+ Cu2O 难溶水，溶稀硫酸时，立即歧化分解为难溶水，溶稀硫酸时，立即歧化分解为Cu和和Cu2+ Cu2O + 2H+ Cu2+ + Cu + H2O CuOH 极不稳定，很易脱水成极不稳定，很易脱水成Cu2O3 盐盐 CuCl2 CuSO4 CuCl2易溶于水，且易溶于一些有机溶剂易溶于水，且易溶于一些有机溶剂(如乙醇等

29、如乙醇等)中中 CuCl2在很浓的溶液中，可形成黄色的在很浓的溶液中，可形成黄色的CuCl42- Cu2+ + 4Cl- CuCl42- Cu2+也可与水分子结合成浅蓝色的也可与水分子结合成浅蓝色的Cu(H2O)42+ 所以所以CuCl2 溶液中存在如下平衡溶液中存在如下平衡 CuCl42- + 4H2O Cu(H2O)42+ + 4Cl- 黄黄 浅蓝浅蓝 溶液呈绿色溶液呈绿色(黄黄+蓝蓝)CuSO4无水无水CuSO4是白色粉末，吸水性很强；是白色粉末，吸水性很强；CuSO4 5 H2O呈蓝呈蓝色。利用这一颜色变化，可检验有机液体中微量水分。色。利用这一颜色变化，可检验有机液体中微量水分。Cu

30、SO4易溶于水，其溶液具有较强杀菌能力，可用于蓄水易溶于水，其溶液具有较强杀菌能力，可用于蓄水池、游泳池中防止藻类生长，所以游泳池水呈浅蓝色。池、游泳池中防止藻类生长，所以游泳池水呈浅蓝色。4 铜的配合物铜的配合物 Cu(NH3)42+ Cu2+盐溶液中，加入过量氨水，可得深蓝色盐溶液中，加入过量氨水，可得深蓝色Cu(NH3)42+ Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 加加H+ NH4+ 加加S2- CuS 加加OH-无变化无变化13.6.3 银重要化合物银重要化合物1 银氧化物银氧化物 银氧化物有：银氧化物有：Ag2O(暗棕色暗棕色) AgO(黑色黑色) 其中其中+1氧化数的化合物

31、最稳定和最常见氧化数的化合物最稳定和最常见 Ag2O可由可溶性银盐与强碱作用而形成可由可溶性银盐与强碱作用而形成 2Ag+ + 2OH- Ag2O + H2O这个反应可理解为：先生成这个反应可理解为：先生成AgOH，而后因其不稳定，脱而后因其不稳定，脱水生成水生成Ag2O Ag2O受热不稳定，加热到受热不稳定，加热到300 即完全分解为即完全分解为Ag和和O2Ag2O可溶于硝酸，也可溶于氨水溶液中可溶于硝酸，也可溶于氨水溶液中 Ag2O + 2HNO3 2AgNO3 + H2O Ag2O + 4NH3 + H2O 2Ag(NH3)2+ + 2OH-2 卤化银卤化银 AgF易溶于水，其它卤化银均

32、不溶易溶于水，其它卤化银均不溶 从从AgCl AgBr(浅黄浅黄) AgI(黄黄) ，溶解度逐渐降低，溶解度逐渐降低由于卤化银具有感光性，故可用于照相底片上的感光物质由于卤化银具有感光性，故可用于照相底片上的感光物质如：若在照相底片上涂上一层含有如：若在照相底片上涂上一层含有AgBr胶体粒子的明胶，胶体粒子的明胶，在光照下，在光照下，AgBr就分解为就分解为“银核银核(银原子银原子)”，然后用显影剂然后用显影剂(主要的有机还原剂主要的有机还原剂)处理，使含有银核的处理，使含有银核的AgBr粒子被还原为金属而变色，最后在定影粒子被还原为金属而变色，最后在定影(Na2S2O3)条件下，使未感光的条

33、件下，使未感光的AgBr形成形成Ag(S2O3)23-而溶解。而溶解。3 AgNO3 AgNO3易溶于水，其熔点为易溶于水，其熔点为482K，加热到加热到713K时分解时分解 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2光照条件下，光照条件下， AgNO3也会按上式分解，微量有机物可促也会按上式分解，微量有机物可促进进AgNO3的见光分解，所以的见光分解，所以AgNO3常保存在棕色瓶中常保存在棕色瓶中AgNO3为强氧化剂，在水溶液中可被为强氧化剂，在水溶液中可被Cu、Zn等金属还原等金属还原 2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+BrAgAgBr光子4 银的配合物银的配合物常见的有：常见的有

34、：Ag(NH3)2+ Ag(S2O3)23- Ag(CN)2- K不稳不稳 5.8910-8 3.510-11 1.010-21 K不稳不稳 K稳稳 ，配离子越稳定，配离子越稳定(对同类型而言对同类型而言)根据银盐的溶解度大小和银配离子根据银盐的溶解度大小和银配离子K稳稳的差异，沉淀的生的差异，沉淀的生成和溶解，配离子的生成和溶解可以交替进行成和溶解，配离子的生成和溶解可以交替进行如如(1) AgCl沉淀中加入氨水后，可因形成沉淀中加入氨水后，可因形成Ag(NH3)2+而溶解而溶解 AgCl + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl-3233223106 . 2)Ag(NH)AgCl()NH

35、()Cl()Ag(NH不稳KKcccKsp(2) Ag(NH3)2+中加入中加入Br -，因因AgBr沉淀而使配离子解离沉淀而使配离子解离 Ag(NH3)2+ + Br - AgBr + 2NH3 K= 7.7104(3) AgBr沉淀中加入沉淀中加入S2O32- ，因形成，因形成Ag(S2O3)23- 而溶解而溶解 AgBr + 2S2O32- Ag(S2O3)23- + Br- K= 1.8(4) Ag(S2O3)23-中加入中加入I - ，因因AgI 沉淀而使配离子解离沉淀而使配离子解离 Ag(S2O3)23- + I- AgI + 2S2O32- K= 2.8102 (5) AgI沉淀

36、中加入沉淀中加入CN-，因形成因形成 Ag(CN)2- 而溶解而溶解 AgI + 2CN- Ag(CN)2- + I- K= 1.5105(6) Ag(CN)2-中加中加S2-，因形成因形成Ag2S沉淀而使配离子解离沉淀而使配离子解离 2Ag(CN)2- + S2- Ag2S + 4CN- K= 6.3106从上述各步转化的反应平衡常数的大小可知，各步转化的从上述各步转化的反应平衡常数的大小可知，各步转化的难易及其完全程度，平衡常数越大，其转化就越容易难易及其完全程度，平衡常数越大，其转化就越容易和越完全。和越完全。 Zn Cd Hg 外层电子构型外层电子构型 (n-1)d10ns2 金属性依

37、金属性依 Zn Cd Hg 顺序减弱顺序减弱 原子失去原子失去2个电子后，变成具有个电子后，变成具有18电子构型的电子构型的M2+，由于由于18电子构型的离子具有较强极化力，本身变形性也大，电子构型的离子具有较强极化力，本身变形性也大，所以锌族二元化合物与铜族相似，有相当程度的共价性。所以锌族二元化合物与铜族相似，有相当程度的共价性。 除了形成氧化数为除了形成氧化数为+2的化合物外，也能形成氧化数为的化合物外，也能形成氧化数为+1的化合物，在的化合物，在+1的化合物中，的化合物中， Zn Cd Hg是以双聚离是以双聚离子子Zn2 2+ Cd22+ Hg22+ 的形式出现，在的形式出现，在M22

38、+中是以两中是以两个个M+间以共价键结合的间以共价键结合的1 单质单质单质熔、沸点都比同一过渡系金属单质低，汞是金属单质单质熔、沸点都比同一过渡系金属单质低，汞是金属单质中熔点最低的，也是常温下唯一的液体金属中熔点最低的，也是常温下唯一的液体金属ZnZn与含有与含有CO2的潮湿空气相接触，表面生成一层碱式碳酸的潮湿空气相接触，表面生成一层碱式碳酸盐薄膜，阻止锌进一步被氧化盐薄膜，阻止锌进一步被氧化 2Zn + O2 + H2O + CO2 Zn(OH)2ZnCO3 由于锌在表面上形成一层薄膜，而且锌又比铁活泼，故常由于锌在表面上形成一层薄膜，而且锌又比铁活泼，故常把锌镀在铁片上把锌镀在铁片上(称为镀锌板，俗称白铁皮称为镀锌板，俗称白铁皮)，以