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文档简介
1过渡系元素通性第一过渡系元素第二过渡系元素第三过渡系元素2一、过渡元素概述
(一)过渡元素原子的特征
同一周期元素价电子一般依次填充在次外层的d轨道上,最外层只有1~2个电子(Pd例外),其价层电子构型为(n-1)d1~10ns1~2。
与同周期主族元素比较,过渡元素的原子半径一般比较小。从左到右随原子序数的增加,原子半径慢慢减小(有效核电荷增加),在IB前后又稍增大,因Cu副族前后d亚层接近或达全充满状态,屏蔽作用增大,所以半径稍增大。
3一、过渡元素概述(二)单质的物理性质
由于过渡元素最外层一般为1~2个电子,容易失去,所以它们的单质均为金属,单质的外观多为银白色或灰白色,有光泽。
(三)金属活泼性
同族元素从上到下(除ⅢB外)活泼性减弱,第二、三过渡系元素的单质非常稳定,一般不与强酸反应,但和浓碱或熔碱可反应,生成相应的含氧酸盐。4一、过渡元素概述(四)氧化数
(1)有多种氧化数(2)同周期变化趋势:从左到右由“低→高→低”,这是因(n-1)d5半满后d电子作为价电子趋势变弱;
(3)同族变化趋势:从上到下,高氧化数化合物更趋稳定;同族最高价ⅢB-ⅦB、ⅡB与族数相同,
Ⅷ只有两种元素达+8,IB特别。
(4)同一元素不同氧化数,相邻两氧化数间隔为1,
(5)许多过渡金属还能形成更低的氧化数。5一、过渡元素概述(五)离子的颜色
过渡元素在水溶液中形成的水合配离子,大都显色(与s区、p区不同),主要是因为此时过渡元素离子的d轨道未填满电子,可能在吸收不同波长可见光d电子跃迁显示出互补可见光的颜色出来。规律为:没有未成对d电子的水合离子或配合物是无色的,如Zn2+、Hg2+,具有未成对d电子的水合离子或配合物一般呈现明显的颜色Cu2+蓝色、Ni2+绿色、Co2+粉红色。6一、过渡元素概述(六)配位性
过渡元素易形成配合物,原因:①过渡元素的原子或离子具有能级相近的价层电子轨道(n-1)d、ns和np,易形成杂化轨道;其中ns和np轨道可能是空的(对原子,不空),(n-1)d轨道是部分空的,可以接受配体的孤电子对;②过渡元素的离子一般具有较高的电荷和较小的半径,极化力强,对配体有较强的吸收力。7一、过渡元素概述(七)催化性
许多过渡元素及其化合物具有独特的催化性能,催化作用表现为两方面,一是反应过程中,过渡元素可形成不稳定的配合物,这是配合物作为中间产物可起到配位催化作用;二是接触催化:过渡元素通过提供适宜的反应表面,如V2O5催化制H2SO4。(八)磁性
多数过渡元素的原子或离子有未成对电子,所以具有顺磁性,未成对电子越多,磁距μ越大。8二、钛副族1、钛副族元素的基本性质
钛副族元素原子的价电子层结构为(n-1)d2ns2,所以钛、锆和铪的最稳定氧化态是+4,其次是+3,+2氧化态则比较少见。在个别配位化合物中,钛还可以呈低氧化态0和–l。锆、铪生成低氧化态的趋势比钛小。
92、钛及其化合物(1)钛
钛是活泼的金属,在高温下能直接与绝大多数非金属元素反应。在室温下,钛不与无机酸反应,但能溶于浓、热的盐酸和硫酸中:2Ti+6HCl(浓)==2TiCl3+3H2↑2Ti+3H2SO4(浓)==2Ti2(SO4)3+3H2↑钛易溶于氢氟酸或含有氟离子的酸中:
Ti+6HF==TiF62-
+2H++2H210(2)二氧化钛白色粉未,不溶于水,也不溶于稀酸,但通常于氢氟酸和热的浓硫酸中。TiO2+6HF=H2[TiF6]+2H2OTiO2+2H2SO4=Ti(SO4)2+2H2OTiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O11
(3)钛酸盐和钛氧盐:由于TiO2为两性偏碱性氧化物最重要的压电陶瓷材料
BaCO3+TiO2→
BaTiO3+CO2Na2TiO3+2H2O→H2TiO3+2NaOHTiOSO4+2H2O→H2TiO3+H2SO412(4)TiCl4
最重要的Ti卤化物,通常同TiO2、氨气和焦炭高温反应而得。结构:TiCl4中Ti取sp3杂化,形成正四面体构型,为共价化合物。性质:13TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
在水或潮湿空气中都极易水解TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl当溶液中有一定盐酸时部分水解TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl在1070K用熔融的镁在氩气氛中还原TiCl4蒸气可得海绵钛Ti(SO4)2与碱金属硫酸盐也可生成配合物M2[Ti(SO4)3]如K2[Ti(SO4)3]。TiCl4
和硫酸钛都易形成配合物TiCl4+2HCl(浓)=H2[TiCl6]若往此溶液中加入铵根离子,则可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]14三、钒副族1、钒副族元素基本性质
钒副族包括钒、铌、钽三个元素,它们的价电子层结构为(n-1)d3ns2,5个价电子都可以参加成键,因此最高氧化态为+5,相当于d0的结构,为钒族元素最稳定的一种氧化态。152、钒及其化合物(1)钒金属钒容易呈钝态,因此在常温下活泼性较低。块状钒在常温下不与空气、水、苛性碱作用,也不与非氧化性的酸作用,但溶于氢氟酸,也溶于强氧化性的酸(如硝酸和王水)中。在高温下,钒与大多数非金属元素反应,并可与熔融苛性碱发生反应。16⑵V2O5
V2O5是橙黄至砖红色固体,无味、有毒(钒化合物均有毒),微溶于水,其水溶液呈淡黄色并显示酸性,是一种重要的催化剂。2NH4VO3→V2O5+2NH3+H2O
V2O5+NaOH→Na3VO4+3H2OV2O5+6HCl→2VOCl2+Cl2+H2OVO2++Fe2++H+→VO2++Fe3++H2O2VO2++C2O42-+4H+→2VO2++2CO2+2H2O17四、铬副族1、铬副族的基本性质周期系第B族包括铬、钼、钨三个元素。铬和钼的价电子层结构为(n-1)d5ns1,钨为(n-1)d4ns2。它们的最高氧化态为+6,都具有d区元素多种氧化态的特征。182、铬及其化合物
(一)铬铬比较活泼,能溶于稀HCl、H2SO4,起初生成蓝色Cr2+溶液,而后为空气所氧化成绿色的Cr3+溶液:
Cr+2HCl==CrCl2(蓝色溶液)+H2↑
4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3(绿色液)+2H2O铬在冷、浓HNO3中钝化。19(1)Cr2O72-
与CrO42-
间的转化pH<2:Cr2O72-为主pH>6:CrO42-为主●
溶解度的影响(二)铬的化合物●
pH值的影响黄橙20(2)三氧化铬
(CrO3)(3)氯化铬酰
(CrO2Cl2)●K2Cr2O7+4KCl+3H2SO42CrO2Cl2+3K2SO4+3H2O●四面体共价分子,b.p.390K,可与CCl4,CS2,CHCl3
共互溶●钢铁分析中排除Cr的干扰时:Cr2O72-+4Cl-+6H3O+2CrO2Cl2+9H2O蒸发至冒烟●强氧化性●热不稳定性●水溶性CrO3+H2CrO42Cr2(SO4)3+3O2+6H2O<30℃
CrO3Cr3O8→Cr2O5→CrO2→Cr2O3CrO3+2H2OH2CrO4性质>470℃Na2Cr2O7·2H2O+2H2SO42CrO3+2NaHSO4+3H2O
红色针状晶体
制备21(4)铬绿
(Cr2O3)制备:2Na2Cr2O7+3C2Cr2O3+2Na2CO3+CO2Na2Cr2O7+SCr2O3+Na2SO4Na2Cr2O7+2NH4Cl2NaCl+Cr2O3+N2用水沥取反应物中的可溶性杂质,然后经过过滤、干燥、研磨即得纯度很高(含Cr2O399%)的颜料级产品.性质:两性化合物Cr2O3+3H2SO4Cr2(SO4)3+3H2OCr2O3+2NaOH+3H2O2NaCr(OH)422(灰绿)(亮绿色)(适量)OH-OH-H+D(5)氢氧化铬[Cr(OH)3]
向Cr(Ⅲ)盐溶液中加碱,析出灰蓝色水合三氧化二铬的胶状沉淀:Cr2O3•nH2O.它也具有两性,即溶于酸也溶于碱:Cr2O3•nH2O+6H3O+2[Cr(H2O)6]3++(n-3)H2OCr2O3•nH2O+6OH+2[Cr(OH)6]3-+(n-3)H2O
通常将[Cr(H2O)6]3+
简写为Cr3+
,将[Cr(OH)6]3-简写为CrO2-.
无论是Cr3+
还是CrO2-,在水中都有水解作用.23●水解●还原性●氧化性(6)Cr(Ⅲ)的化合物24●Cr(III)配合物的多种颜色Cr(III)形成配合物的能力特强,主要通过d2sp3杂化形成六配位八面体配合物:3d4s4pd2sp3
由于Cr(III)配合物中的配体交换进行得十分缓慢,往往会出现多种稳定的水合异构体.例如CrCl3•6H2O:CrH2OH2OH2OClH2OH2OCl–H2OCl–CrH2OH2OH2OClH2OH2OCl–H2OCl–CrH2OH2OH2OClH2OH2OCl–H2OCl–CrH2OH2OH2OClH2OH2OCl–H2OCl–25(7)Cr(Ⅱ)和Cr(Ⅳ)的化合物重要的磁性颜料●●(8)Cr2O72-
的氧化性26(乙醚)(戊醇)蓝色H+(9)Cr(Ⅲ)的鉴定CrH5C2C2H5OOOOOOCrOOOOOCrO(O2)2过氧化铬的结构27CrΔO2Cr2O3(s,绿)Δ(NH4)2Cr2O7(橙黄)Cr2+H+CrO2ZnCr(OH)3(灰绿)Cr(OH)4–(亮绿)过量OH–NH3•H2O适量OH–H+ΔCr2O72–(橙红)S2O82–
Sn2–,Fe2–
SO32–,H2SI–(Cl–)CrO(O2)2H2O2(乙醚)CrO42–(黄)OH–H+Ag2CrO4(砖红)PbCrO4(黄)BaCrO4(柠檬黄)H+Ag+Ag+Ba2+Ba2+Pb2+Pb2+铬元素及其化合物反应小结28五、锰族元素
含Mn、Tc、Re、Bh,其中Tc和Bh是放射性元素,Re属稀有元素。
价层电子构型为(n-1)d5ns2,从上到下,高价化合物稳定性增加,Re2O7比Mn2O7稳定得多,上面的Mn2+很稳定,而Tc(Ⅱ)、Re(Ⅱ)则不存在简单离子。29五、锰族元素Ⅰ、酸性溶液中:
①Mn3+、MnO42-均易歧化:2Mn3++2H2O→Mn2++MnO2↓+4H+3MnO42-+4H+→2MnO4-+MnO2↓+2H2O②MnO4-和MnO2有强氧化性;③Mn2+较稳定,不易被氧化,也不易被还原。Ⅱ、碱性溶液中:
①MnO42-也能发生歧化反应,但不如酸性完全,Mn(OH)3也歧化,不过还原性强,所以歧化
不明显。
②MnO4-
氧化性较弱。30五、锰族元素③Mn(OH)2、Mn(OH)3都有较强还原性,易被氧化为MnO2。
Ⅲ、锰的氧化物及其水合物
1、酸碱性:
氧化数升高,酸性增强,碱性减弱。
2、氧化还原性:
①Mn(OH)2的强还原性:Mn2++2OH→Mn(OH)2↓(白)在空气中很快能氧化,迅速变化为棕色的MnO(OH)2(水合二氧化锰):2Mn(OH)2+O2→2MnO(OH)2②
MnO2的氧化还原性:MnO2棕黑色粉末,是锰最稳定的氧化物。在酸性溶液中有强氧化性,31五、锰族元素如MnO2(s)+4HCl(浓)→MnCl2+Cl2↑+2H2O
在碱性介质中:有还原性:2MnO2+4KOH+O2→
2K2MnO4(绿)+2H2O
Ⅳ、Mn(Ⅱ)盐:
Mn(Ⅱ)强酸盐均溶于水,只有少数弱酸盐如MnS、MnCO3难溶。Mn(Ⅱ)盐从溶液中结晶出来时,常带结晶水的粉红色晶体,因含[Mn(H2O)6]2+,(如MnSO4·7H2O、Mn(NO3)2·6H2O、MnCl2·6H2O等),水溶液浓度大时为粉红色,少时几乎为无色。32五、锰族元素Mn2+(3d5)稳定,只有强氧化剂如NaBiO3、(NH4)2S2O8、PbO2等才能将Mn2+氧化为MnO4-等:2Mn2++14H++NaBiO3→2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O此反应用于鉴定Mn2+。Ⅴ、锰酸盐和高锰酸盐:
1、锰酸盐:Mn(Ⅵ)化合物仅以深绿色MnO42-形式存在于强碱溶液中。
制法:MnO2与碱金属氢氧化物或碳酸盐共熔,用空气或其它氧化剂,(如KClO3)氧化而得.性质:酸性中歧化:3MnO42-+4H+→2MnO4-+MnO2↓+2H2O33五、锰族元素中性和碱性中:3MnO42-+2H2O→2MnO4-+MnO2↓+4OH氧化性:酸性中强氧化性,但它不稳定,故不用作氧化剂。2、高锰酸盐KMnO4(俗称灰锰氧),深紫色晶体,易溶于水。制法:①电解K2MnO4的碱溶液;②用Cl2氧化性质:①稳定性:不很高。2KMnO4→
K2MnO4+MnO2+O2↑4MnO4-+4H+→4MnO2↓+3O2↑+2H2O34五、锰族元素4MnO4-+2H2O→4MnO2+3O2↑+4OH4MnO4-+4OH→4MnO42-+O2↑+2H2O②氧化性:随介质不同还原产物不同,如与Na2SO3反应:35六、铁系和铂系元素(一)概述:Ⅷ族元素含三个元素组,共9种元素,由于La系收缩的影响,性质有相似性,所以又分为铁系元素和铂系元素(为稀有金属)。(二)铁系元素的重要化合物特性:单质均为铁磁性物质,本身具磁性,在外加磁场作用下,磁性增强,外磁场移走后,仍保持很强的磁性。它们的合金都是良好的磁性材料。
氧化数:由于3d电子已超过5个,全部d电子参与成键可能性减小,所以常见氧化数降低,常见为+2、+3,铁最高可达FeO42-(不稳定),Ni主要形成+2的化合物。36铁系和铂系元素1、氧化物和氢氧化物⑴氧化物(简):组成形式颜色见书。均为碱性氧化物,能溶于强酸,不溶于水和碱,+3氧化性从Fe(Ⅲ)→Co(Ⅲ)→Ni(Ⅲ)增强。⑵氢氧化物:①均难溶于水。②氧化还原性,还原性:Fe(OH)2>Co(OH)2
>Ni(OH)2氧化性:Fe(OH)3<CoO(OH)<NiO(OH)表现:
Fe2++2OH→Fe(OH)2↓(白)空气中很快变红棕色:4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓(红棕)37铁系和铂系元素Co(OH)2较Fe(OH)2稳定,在空气中缓慢氧化:4Co(OH)2+O2+2H2O→4CoO(OH)↓+4H2ONi(OH)2不被空气氧化,但能被强氧化剂氧化,2Ni(OH)2+Br2+2NaOH→2NiO(OH)+2NaBr+2H2O2Co(OH)2+Br2+2NaOH→2CoO(OH)+2NaBr+2H2O
高价氢氧化物的氧化性,表现在它们与浓HCl的反应上:Fe(OH)3+3HCl→FeCl3+3H2O(中和反应)2CoO(OH)+6HCl→2CoCl2+Cl2+4H2O③酸碱性:基本上属碱性氢氧化物,Fe(OH)3稍显两性。38铁系和铂系元素2、盐类:(1)M(Ⅱ)盐:相似处:①强酸盐都易溶于水,并微弱水解,显示酸性;②强酸盐从水溶液中析出结晶时常带相同数目的结晶水:MCl2.6H2O、M(NO3)2·6H2O、MSO4·7H2O;③颜色:水合盐晶体及其水溶液呈现各种颜色:[Fe(H2O)6]2+浅绿色,[Co(H2O)6]2+粉红色,[Ni(H2O)6]2+苹果绿色;④M(Ⅱ)SO4均与碱金属或NH3的硫酸盐形成复盐,如(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(它比FeSO4更稳定,常作分析中的还原剂,用于稳定MnO4溶液)39铁系和铂系元素
还原性:Fe2+>CO2+>Ni2+
常用盐的代表:CoCl2·6H2O是常用的钴盐,受热会脱水:CoCl2·6H2O
CoCl2·2H2O
(粉红)(紫红)CoCl2·H2O
CoCl2
(兰紫)(兰)
利用这特性,可判断干燥剂的含水情况(如用作干燥剂的硅胶,浸CoCl2液后烘干备用)。40铁系和铂系元素(2)M(Ⅲ)盐
只有Fe能形成稳定的+3价简单盐,常见的是强酸盐;Fe(NO3)3·6H2O、FeCl3·6H2O、Fe2(SO4)3·12H2O。①溶解性:都易溶于水,这些盐中均含[Fe(H2O)6]3+(浅紫色),它也存在于pH=0左右的强酸性溶液中。②水解性:由于碱性Fe(OH)3<Fe(OH)2∴Fe(Ⅲ)盐更易水解,使溶液呈黄色或红棕色。[Fe(H2O)6]3+H2O[Fe(OH)(H2O)5]2++H3O+[Fe(OH)(H2O)5]2++H2O[Fe(OH)2(H2O)4]++H3O+
41铁系和铂系元素③氧化性:Fe3+<Co3+<Ni3+(后二者均不稳定)。EAθ(Fe3+/Fe2+)=0.771V,所以Fe3+为中强氧化剂。
3、配合物(1)氨合物:Fe2+、Co2+、Ni2+均能形成氨合物,其稳定性依次增强。无水FeCl2只能与氨水形成[Fe(NH3)6]Cl2,遇水则分解:[Fe(NH3)6]Cl2+6H2O→Fe(OH)2↓+4NH3·H2O+2NH4Cl
由于Fe3+强烈分解,所以在氨水溶液中不形成氨合物,而生成Fe(OH)3沉淀。
42铁系和铂系元素Co2+与过量氨水反应生成[Co(NH3)6]2+,它在空气中慢慢氧化为更稳定的红褐色[Co(NH3)6]3+:4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O→4[Co(NH3)6]3++4OH
(土黄)(红褐)Ni2+在过量氨水中可形成比较稳定的兰色[Ni(NH3)6]2+{[Ni(NH3)4]2+(兰色)、[Ni(NH3)6]2+(紫色)}(2)氰合物:Fe2+、Co2+、Ni2+、Fe3+均能与CN-形成氰合物。Fe(Ⅱ)盐与KCN液反应:Fe2++2CN-→Fe(CN)2↓(白色)Fe(CN)2+4CN-(过量)→[Fe(CN)6]4-43铁系和铂系元素
从溶液中可析出黄色晶体K4[Fe(CN)6]·3H2O,俗称黄血盐。主要用作制颜料、油漆、油墨。①
溶液中难解离:在溶液中[Fe(CN)6]4-不易解离,溶液中几乎没有Fe2+。②
有还原性:可被Cl2或其它氧化剂氧化:2[Fe(CN)6]4-+Cl2→2[Fe(CN)6]3-+2Cl-
由此溶液中可析出K3[Fe(CN)6]深红色晶体,俗称赤血盐,主要用于印刷制板、照片冲印及显影、晒兰图纸等,还用于鉴定Fe2+和Fe3+:均生成兰色沉淀,组成均为K[Fe(CN)6Fe]:
K++Fe2++[Fe(CN)6]3-→K[Fe(CN)6Fe]↓(滕氏兰)
K++Fe3++[Fe(CN)6]4-→K[Fe(CN)6Fe]↓(普鲁士兰)44铁系和铂系元素Co2+与CN-反应:Co2++2CN-→Co(CN)2↓(浅棕色)Co(CN)2+3CN-(过量)+H2O→[Co(CN)5(H2O)]3-
(黄绿色)溶液在空气中易变黄色,因为:4[Co(CN)5H2O]3-+O2+4CN-+H2O→4[Co(CN)6]3-+4OH-
(黄绿)(黄)Ni2+与CN-反应:先生成灰兰色Ni(CN)2↓,溶于过量CN-,形成橙黄色[Ni(CN)4]2-,此配离子是Ni2+最稳定的配合物之一,是平面正方形构型,若溶液中CN-较浓,则形成深红色[Ni(CN)5]
3-。
45铁系和铂系元素(3)硫氰合物
主要是Fe3+、Co2+形成稳定的硫氰合物。
鉴定Fe3+:Fe3++nSCN-→[Fe(NCS)n]3-n(n=1~6)(血红色)
鉴定Co2+:
Co2++4SCN-→[Co(NCS)4]2-(兰色)[Co(NCS)4]2+在水溶液中不稳定,用水稀释即成粉红色[Co(H2O)6]2+,所以鉴定时要加浓KSCN或NH4SCN液(或固体),且加丙硐抑制解离(或加戊醇萃取)。Ni2+与SCN-形成[Ni(NCS)]+、[Ni(NCS)3]-等,它们均不太稳定。46铁系和铂系元素(4)羰合物
Fe系元素与CO易形成羰合物,如Ni(CO)4(无色液体),[Co2(CO)8](深橙色固体),[Fe(CO)5](浅黄色液体)。
(5)螯合物Ni与丁二酮肟在中性,弱酸性或弱碱性溶液中形成鲜红色沉淀(螯合物),用于鉴定Ni2+、丁二酮肟又称镍试剂。
47七、铜族元素七、铜族元素(一)概述:称IB,含Cu、Ag、Au
价层电子构型:(n-1)d10ns1,通性:氧化数+1、+2、+3,唯一最高超过族数的元素族。常见的是:Cu→+2,Ag→+1,Au→+3。因IB族离子具有较强的极化力。易形成配合物。48铜族元素(二)铜的重要化合物1、氧化物和氢氧化物Cu2O(黄或红)CuO(黑)CuOH(黄)
Cu(OH)2(浅兰)
性质:①均难溶于水,有颜色。②热稳定性:氧化物中CuO、Cu2O稳定性都高,但CuO<Cu2O氢氧化物中,CuOH很不稳定,至今未制得。
③酸碱性:CuO和Cu(OH)2均为两性偏碱性的化合物。如CuO、Cu(OH)2易溶于酸,也能溶于浓的强碱中:
49铜族元素Cu(OH)2+2H+→Cu2++2H2OCu(OH)2+2OH-→[Cu(OH)4]2-(兰色)Cu2O特殊:易溶于稀硫酸,并立即歧化:Cu2O+2H+→Cu2++Cu+H2O
但与盐酸反应得CuCl白色沉淀:Cu2O+2HCl→2CuCl↓+H2O④与氨水的反应:Cu2O和CuO、Cu(OH)2均能溶于氨水。
Cu2O+4NH3+H2O→2[Cu(NH3)2]++2OH-4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O→4[Cu(NH3)4]2+(深兰)+4OH-
50铜族元素Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]2++2OH2、盐类:(CuCl、CuCl2、CuSO4)(1)CuCl:
在热浓盐酸中,用Cu粉还原CuCl2,生成兰色[CuCl2],用水稀释得CuCl(白色):Cu2++Cu+2Cl-→2[CuCl2]-
(土黄)2[CuCl2]-2CuCl↓+2Cl-
(白)
在有机合成中CuCl用作催化剂和还原剂。
51铜族元素(2)CuCl2:Cu(Ⅱ)卤化物中,CuCl2较重要,无水CuCl2为共价化合物,平面链状。棕黄色固体。性质:①易溶于水和有机溶剂(如乙醇、丙酮)。②配离子互变:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O
(浅兰)(黄)
所以CuCl2的浓溶液通常呈黄绿色或绿色。
52铜族元素(3)CuSO4:
CuSO4·5H2O实际为[Cu(H2O)4]SO4·H2O
无水CuSO4为白色粉末,吸水性强,吸水后显兰色,可用于检验有机液体中的水分,也可作干燥剂,从有机液体中除去水分。CuSO4是制铜盐的重要原料(CuSO4+石灰乳)→波尔多液(农药之一)3、配合物(1)Cu(I)的配合物
[CuCl2][Cu(SCN)2][Cu(NH3)2][Cu(S2O3)2]3-[Cu(CN)2]K稳θ3.16×1051.51×1057.24×10101.66×10121.0×102453铜族元素(2)Cu(Ⅱ)配合物Cu(Ⅱ)与单齿配体一般形成配位数为4的正方形构型(dsp2杂化)如[Cu(H2O4)]2+、[CuCl4]2-、[Cu(NH3)4]2+等,[Cu(NH3)4]2+为深兰色。分析上,根据颜色深浅进行比色分析测Cu的含量。Cu(Ⅱ)还与一些有机配合剂(如乙二胺)形成稳定的螯合物。
54铜族元素(三)银的重要配合物1、卤化银:①
AgF易溶,其余难溶;②
颜色依次加深;③感光性:2AgX2Ag+X2
此外,AgI在人工降雨中作冰核形成剂;2、硝酸银:最重要的可溶性银盐,Ag与65%HNO3,反应后制得。热稳定性不高,
Ag+具有氧化性。55铜族元素3、配合物
常见的Ag(I)的配离子有[Ag(NH3)2]+、[Ag(SCN)2]-、[Ag(S2O3)2]3-、[Ag(CN)2]-,稳定性依次增强。[Ag(NH3)2]+有弱氧化性,工业上用它在玻璃或暖水瓶胆上化学镀银:[Ag(CN)2]-是镀银电解液的重要成分,在阴极还原为Ag:
[Ag(CN)2]-+e-→Ag+2CN-56锌族元素七、锌族元素(一)概述:ⅡB族包括Zn、Cd、Hg、112Uub、112Uub为了解甚少的放射性元素。1、通性:
价层电子构型:(n-1)d10ns2,由于(n-1)d10全满,未参与成键,故ⅡB族性质与典型的过渡元素有较大差别,而与p区(第四、五、六周期元素接近)。如氧化数最高与族数相同(由最外层电子失去形成),为+2,汞有+1(以双聚离子[Hg-Hg]2+形式存在);离子为无色;金属键较弱而使硬度、熔点较低等。57锌族元素
与过渡元素相似,ⅡB均能形成较稳定的配合物。2、单质的性质(1)单质熔点、沸点较低,且按Zn—Cd—Hg顺序降低,(2)Zn、Cd、Hg间或和其他金属可形成合金。
58锌族元素(二)锌的重要化合物1、氧化锌和氢氧化锌ZnO为白色粉末,称锌白,作白色颜料。ZnO和Zn(OH)2均难溶于水,为两性化合物,溶于碱时形成锌酸盐[Zn(OH)4]2-。Zn(OH)2还能溶于氨水:Zn(OH)2+4NH3→[Zn(NH3)4]2++2OH-
59锌族元素2、氯化锌
无水ZnCl2为白色固体,干法制取。
Zn++H2OZn(OH)++H+ZnCl2的浓溶液,由于形成H[ZnCl2(OH)]而使溶液有显著酸性,如6mol·L-1ZnCl2溶液的pH=1,能溶解金属氧化物:ZnC
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