大学无机化学第四版d区金属课件

第二十三章d区元素Chapter23d-BlockselementsScTivCrMnFeCoNiCuZnYZrNbMoTcRurhPdAgCdaHfTawReosIrPtAuHgAcRfDbSgBhHsMt110111112dblockd区元素的电子分别填充在3d亚层、4d亚层和5d亚层上2019年2月德国科学家宣布发现112号元素,使第四过渡系的空格终于被添满.包括ⅢB一ⅡB共10个竖行40种元素(n-1)d1ns1-2本章教学要求·本章8学时1.了解d区元素的通性,即d电子化学的特征;2.掌握钛单质、TO2、TiCl4的性质和制备,钛合金的应用;3.掌握铬单质的特性与制备,三价铬与六价铬的转变4.了解钼和钨的简单化合物及同多酸、杂多酸的概念5.掌握从软锰矿制备单质锰,锰的变价及其氧化性;6.了解铁、钴、镍氧化还原性变化规律,掌握其氧化物和氢氧化物性质23.1通性23.2钛本章内容233钒234铬钼钨235锰23.6铁、钴、镍23.1通性(Generalsurveyd区元素显示出许多区别于主族元素的性质:●熔、沸点高,硬度、密度大的金属大都集中在这一区●不少元素形成有颜色的化合物●许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为●形成配合物的能力比较强,包括形成经典的维尔纳配合物和金属有机配合物●参与工业催化过程和酶催化过程的能力强d区元素所有这些特征不同程度上与价层d电子的存在有关,因而有人将d区元素的化学归结为d电子的化学ScVCrMnFeCoNiCuZnYZrNbMoTcRurhPdAgCdLaHfTaWReOsIrPtAuHgAcRfDbSgBhHsMt110111112dblock1、过渡元素三种划分方法A、ⅢIB-Ⅷ共8个竖行25种元素,特点:(n-1)d未充满。仅元素钯属特例,它的电子构型为4d105s°B、ⅢBⅠB共9个竖行28种元素,特点:(n-1)d部分充满。(n-1)dl9ns12IIB—ⅡB共10个竖行31种元素。(n-1)dlns12ScTiVCrMnFeCoNiCuZnYZrNbMoTerurhpdAgCdLaHfTawReosIrPtAuHgAcRfDbSgBhHsMt110111112dblock过渡系(轻过渡系:ScIy"rnFeCoNCuZn)、第二、第三过渡系(重过渡系)。理由是第二、第三过渡系的同族元素性质相似性明显于第一过渡系元素,与第一过渡系元素表现出明显的差异。B、主过渡元素(d区元素)、内过渡元素(区元素,包括镧系和锕系)C、前过渡元素(ⅣB-ⅦB):高价离子易聚合作用。T(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)等易形成多聚阳离子,V(V)易形成多酸阴离子。2311金属单质的物理性质(1)原子的价电子层构型(n-1)dl10ns12d轨道的特点A、d轨道比s、p轨道数目多,成键可能性大。·B、(n-1)d轨道的能量与ns、np比较接近,是易参与成键的内层轨道。·2、(n-)d与ns轨道能级的高低:能级出现交叉,可根据slater规则计算出能量高低。对于原子:4s<3d<4p对于离子:3d<4.<4p如:Fe:3d64s2Fe2+:3d63、特殊:2Cr:3d54s;aMo:4d5s;W:5d6s2Nb:4d45s4Ru:4d5s4Rh:4d85s4Pd4d10(2)原子半径147V3411726125124MnGeAsSeBrKr160I5IRur139136134134137SbTe1Xe159TaAc“幽anm3B4B5B6BTB号一8B→1B2B1.原子半径从上到下增大,但第二、三过渡系元素同族相差极小(f收缩即镧系收缩)2.左到右原子半径先减小,但接近d时半径又稍增大(d电子屏蔽效应小,d电子充满后,屏蔽效应加强)。d5有例外.离子