暨大无机化学课件ppt过渡元素

1、第23章d区金属(d-Block Element)23.123.223.323.423.523.6d区元素通性钛族元素钒族元素铬族元素锰族元素铁、钴、镍LrRfDbSgBhHsMt Uun Uun Uun铹*镥铪钽钨铼锇铱铂金ScTiVCrMnFeCoNiCuZn钪钛钒铬锰铁钴镍铜锌YZrNbMoTcRuRhPdAgCd钇锆铌钼锝钌铑钯银镉LuHfTaWReOsIrPtAuHg族周期IA0H氢He氦1IIAIIIA IVAVAVIAVIIAs区p区Li锂Be铍B硼C碳N氮O氧F氟Ne氖2d区f区Na钠Mg镁Al铝Si硅P磷S硫Cl氯Ar氩3IIIB IVBVBVIB VIIBVIIIIBIIB

2、K钾Ca钙Ga镓Ge锗As砷Se硒Br溴Kr氪4Rb铷Sr锶In铟Sn锡Sb锑Te碲I碘Xe氙5Cs铯Ba钡Tl铊Pb铅Bi铋Po钋At砹Rn氡6Fr钫Ra镭7镧系La镧Ce铈Pr镨Nd钕Pm钷Sm钐Eu铕Gd钆Tb铽Dy镝Ho钬Er铒Tm铥Yb镱Lu镥锕系Ac锕Th钍Pa镤U铀Np镎Pu钚Am镅Cm锔Bk锫Cf锎Es锿Fm镄Md钔No锘Lr铹23.1d区元素通性(the General Character ofd-Block Element)23.1.123.1.223.1.323.1.423.1.523.1.623.1.7过渡元素与过渡系价层电子构型原子半径氧化态单质的物理性质单质的化学性

3、质化合物的性质过渡元素与过渡系过渡元素 (Transition Element)23.1.11.IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB电子层21Sc钪22Ti钛23V钒24Cr铬25Mn锰26Fe铁27Co钴28Ni镍29Cu铜30Zn锌M L K88239Y钇40Zr锆41Nb铌42Mo钼43Tc锝44Ru钌45Rh铑46Pd钯47Ag银48Cd镉N M L K8188271Lu镥72Hf铪73Ta钽74W钨75Re铼76Os锇77Ir铱78Pt铂79Au金80HgO N M L K8181882103Lr铹104Rf105Db106Sg107Bh108Hs109Mt110Uun

4、*111Uuu*112Uub*P O N M L K8183218822.过渡系族元素的水平相关性 垂直相关性铁系元素：Fe 铂系元素：RuCo RhNi Pd ,OsIrPt副族周期过渡系 B BBB BBB钪钛钒铬锰铁系、铂系铜锌4第一ScTiVCrMnFeCoNiCuZn5第二YZrNbMoTcRuRhPdA6第三LaHfTaWReOsIrPtAuHg7第四AcRfDbSgBhHsMtUunUuuUub过渡系23.1.2价层电子构型(n-1)d1-10ns1-2过渡元素的原子结构共同特点：电子依次填充在(n-1)d轨道上，而外层只有1-2个电子，易失去，所以它们都是金属元素。原子半径周期

5、的变化23.1.31.（1）现象（2）原因屏蔽效应(Screening Effect)元素ScTiVCrMnFeCoNiCuZnr/pm144136122118117117116115117125现象半径缓慢减小半径增大第一过渡系元素的原子半径/pm2.族的变化（1）现象族周期 B BB B BBB4Sc 144Ti 136V 122Cr 118Mn 117Fe 117Co 116Ni 115Cu 117Zn 1255Y 162Zr 145Nb 134Mo 130Tc 127Ru 125Rh 125Pd 128Ag 134Cd 1486La169Hf144Ta134W130Re128Os126

6、Ir129Pt130Au134Hg149d区各族元素原子的共价半径/pm即：B族同副族元素，从上到下，原子半径增大；但其它各族第五、六周期同族元素原子半径相近。（2）原因镧系(Ln)收缩(Lanthanide Contraction)IIIB原子序数元素符号原子半径Ln3离子半径21Sc160.673.239Y18189.357La58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu187.7106.1182.4103.4182.8101.3182.199.5181.097.9180.296.4204.295.0180.293.817

7、8.292.3177.390.8176.689.4175.788.1174.686.9194.085.8173.484.8镧系元素的原子半径和Ln3离子半径/pm定义：镧系元素的原子半径和三价离子半径随原子序数增加而逐渐减小的现象称为镧系收缩。特点：镧系内原子半径呈缓慢减少的趋势；从La到Lu原子半径递减的积累约14pm之多。结果：B以后的各族元素的第五，六周期原子半径相似，性质相似。影响：各对元素分离困难；从上到下，金属活泼性减弱。镧系收缩使它后面的各对过渡元素性质相似，分离困难。如下表：BBBBY3+Zr4+Nb5+Mo6+89.3807062La3+Hf4+Ta5+W6+101.6796

8、962过渡系元素的离子半径氧化态同周期元素族氧化态稳定性变化趋势23.1.41.族IIIBIVBVBVIBVIIB价电子层构型3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s2第一过渡系元素ScTiVCrMn族氧化态+3+4+5+6+7已知最高氧化态+3+4+5+6+7第一过渡系元素族氧化态和实际最高氧化态族VIIIIBIIB价电子层构型3d64s23d74s23d84s23d104s13d104s2第一过渡系元素FeCoNiCuZn族氧化态+8+9+10+11+12已知最高氧化态+8+4+4+3+2第一过渡系元素族氧化态和实际最高氧化态（1）现象:B、B、B、B、B （第一列） 已

9、制备出族氧化态化合物（RuO4，OsO4，FeO4）。 （第二列、第三列）至B均未制备出族氧化态化合物。（2）规律:从左到右，形成族氧化态的能力下降。（3）原因:与 d 电子数有关：成单电子数减少，一旦d轨道达到半满后，d电子成键能力大大降低。2.同周期元素低氧化态（+2氧化态)稳定性变化趋势稳定性增大d电子组态d1d2d3d4d5d6d7d8d9d10M2+(aq)Sc2+Ti2+V2+Cr2+Mn2+Fe2+Co2+Ni2+Cu2+Zn2+2氧化态稳定性变化趋势（1）现象最不稳定的二价离子是 Sc2+，迄今未制得Sc2+ 水合物；最稳定的二价离子是Zn2+，尚未发现高于+2 的氧化态。（2

10、）规律d 区金属自左至右，低氧化态稳定性上升。（3）原因核电荷逐渐增加对价层电子控制能力逐渐加大的结果。过渡金属从左到右，族氧化态稳定性下降，低氧化态稳定性上升。3. 同族元素族氧化态稳定性变化趋势（1）现象高VIB氧化Cr态Mo稳定W性增强低IIIA氧化Ga态In稳定Tl性增强（2）规律d区元素氧化态另一条明显的变化是：同族元素自上而下形成族氧化态的趋势增强。更准确地说，形成高氧化态的趋势增强。（Sc，Ti，V除外）（3）原因电离能：从上到下，I3dI4d I5d，d电子云分散，易失去电子，显高氧化态。23.1.5单质的物理性质除B外，过渡元素的单质都是高熔点、高沸点、密度大，导电性及导热性

11、良好的金属。熔点最高的单质：硬度最大的单质： 密度最大的单质：钨铬锇W (Wolfram) Cr (Chromium) Os (Osmium)Ag导电性最好的单质： 银23.1.6单质的化学性质从左到右，金属的标准电极电势总趋势升高，活泼性逐渐降低。元素ScTiVCrMnE(M2+ /M)V-1.63-1.2-0.90-1.18元素FeCoNiCuZnE(M2+ /M)V-0.409-0.282-0.236+0.337-0.762第四周期过渡元素的金属的标准电极电势化合物的性质最高氧化态水合物的酸碱性23.1.71.碱性增强酸性增强IIIBIVBVBVIBVIIBSc(OH)3弱碱性Ti(OH

12、)4HVO3H2CrO4强酸性HMnO4强酸性Y(OH)3中强碱Zr(OH)4微碱Nb(OH)5H2MoO4弱酸性HTcO4酸性La(OH)3强碱性Hf(OH)4微碱Ta(OH)5H2WO4弱酸性HReO4弱酸性Ac(OH)3强碱元素最高氧化态氧化物的水合物酸碱性2.d区元素离子的颜色d电子数水合离子水合离子的颜色d0 d1 d2 d3 d3 d4d4Sc(H2O)63+Ti(H2O)63+V(H2O)63+Cr(H2O)63+V(H2O)62+Cr(H2O)62+Mn(H2O)63+无色溶液紫 色 绿 色 紫 色 紫 色 蓝 色 红色第一过渡系金属水合离子的颜色d电子数水合离子水合离子的颜色

13、d5 d5 d6 d6 d7 d8 d9d10Mn(H2O)62+Fe(H2O)63+Fe(H2O)62+Co(H2O)63+Co(H2O)62+Ni(H2O)62+Cu(H2O)62+Zn(H2O)62+淡红色淡紫色淡绿色蓝色 粉红色绿色 蓝色 无色第一过渡系金属水合离子的颜色（续前表）3.过渡元素形成配合物的倾向过渡元素具有能量相近的空价电子轨道。d轨道部分的填充电子，对核的屏蔽效应小，吸引配体能力强， 导致有很强的形成配合物的倾向。4.过渡元素形成的常见还原剂和氧化剂IIIBIVBVBVIBVIIBVIII还原剂TiCl3CrCl2FeSO4相应氧化产物Ti ()Cr3+Fe3+氧化剂K

14、2Cr2O7KMnO4FeCl3相应还原产物Cr3+Mn2+MnO2Fe2+常见还原剂和氧化剂23.2钛族元素(Element of Titanium Family)23.2.123.2.223.2.323.2.423.2.523.2.6钛族元素通性钛的单质二氧化钛四氯化钛三氯化钛钛()的配合物22Ti钛40Zr锆72Hf铪104RfIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB电子层21Sc钪23V钒24Cr铬25Mn锰26Fe铁27Co钴28Ni镍29Cu铜30Zn锌M L K88239Y钇41Nb铌42Mo钼43Tc锝44Ru钌45Rh铑46Pd钯47Ag银48Cd镉N M L K8

15、188271Lu镥73Ta钽74W钨75Re铼76Os锇77Ir铱78Pt铂79Au金80HgO N M L K8181882103Lr铹105Db106Sg107Bh108Hs109Mt110Uun*111Uuu*112Uub*P O N M L K818321882钛族元素钛族元素通性元素23.2.11.22Ti钛47.86772Hf铪178.4946 4947 50483d24s2174 178176 179177 1805d26s240Zr锆91.22490 9491 96924d25s2ZrHfTi钛在地壳中丰度居第十位，是稀有金属。地壳中的丰度/%2.价层电子构型及氧化态(n-1)

16、d2ns2 族氧化态：最稳定的氧化态 +4（族氧化态） 低氧化态：钛还有+3氧化态元素钛锆铪稳定氧化态+3，+4+4+423.2.2钛的单质 制备方法1：用碱土金属制备1070KTiCl4 + 2MgTi + 2MgCl2方法2：用碱金属制备TiCl4 + 4NaTi + 4NaCl 性质 物理性质密度小（4.54g/cm3)抗腐蚀性熔点高(1933K)强度大(与钢相似)被称为宇宙金属 化学性质 钛能溶于热盐酸和热硝酸中 钛最好的溶剂是氢氟酸：Ti + 6HFTiF62- + 2H+ 2H2 用途性 能应 用功 能耐腐蚀制造轮船制造军舰潜水艇制造潜水艇抗腐蚀无磁性防跟踪耐压力耐水压钛历年产量一

17、览表年1948195219571968197819902000产量/kt0.0030.962045.053104.16521042023.2.3二氧化钛 (Titanium Dioxide) 制备FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2OTiOSO4+2H2OH2TiO3(s)+H2SO4H2TiO3TiO2+H2O 性质 偏碱二氧化钛不溶于水或稀酸，但溶于氢氟酸和热的浓硫酸中：TiO2+H2SO4TiOSO4+H2OTiO2+2NaOHNa2TiO3+H2O较高的正电荷较小的半径(68pm)Ti(H2O)64+2H2OTi(OH)2(H2O)42+2H3O+TiTiTiOO

18、OOOOTiTiTiTi(TiO)n2n+链（TiO2+称为钛铣离子）不存在水合离子Ti4+极化力强 用途天然的二氧化钛称为金红石(Rutile) ，为桃红色晶体。纯净的二氧化钛称为钛白，为雪白色粉末，受热时则呈浅黄色。颜料消光剂二氧化钛的用途耐火材料填充剂23.2.4四氯化钛(Titanium Tetrachloride) 制备将二氧化钛（金红石矿）和碳粉混合加热至1000K 1100K进行氯化制得气态TiCl4， 冷凝即得到液体TiCl4：2TiO2+2C+4Cl22TiCl4+2CO2 性质性质一：水解性TiCl4+3H2O性质二：氧化性H2TiO3+4HCl(g)在强还原剂作用下，Ti

19、()化合物可转变为Ti()化合物：2TiCl4(g)+H2(g)2TiCl3(s)+2HCl(g) 用途钛的制备：TiCl4 + 4NaTi + 4NaCl利用四氯化钛的水解性农业上用作防冻剂及除害剂军事上用作烟幕弹23.2.5三氯化钛 (Titanium Trichloride) 制备2TiCl4H22TiCl32HCl冷凝水剩余气氢气液态四氯化钛水浴加热三氯化钛制备示意图电 炉电炉 性质强还原性三价钛离子在酸性溶液中是一个比Sn2+更强的还原剂，它的标准电极电势为：EAEA= 0.1V= 0.15VSn4+/Sn2+TiO2+/ Ti3+溶液中的Ti3+可以用Fe3+为氧化剂进行滴定，用K

20、SCN做指示剂。此反应用于测定溶液中钛的含量：Ti 2 (SO4 )3 + Fe2 (SO4 )3 2Ti(SO+ 2FeSO44 )2Fe3+ 6SCN-3-Fe(SCN)6 Ti3+可以把CuCl2还原成白色氯化亚铜沉淀：EA(Cu2+/Cu+)=0.152V2Ti3+2CuCl2+2H2O2CuCl+2TiO2+4H+2Cl-23.2.6钛()的配合物Ti ()能与多种配位体形成配位化合物。如Ti+6HFTiF62-+2H+2H2TiO2+6HFH2TiF6+2H2O23.3钒族元素(Element of Vanadium Family)23.3.1钒族元素通性23.3.2五氧化二钒23

21、.3.3钒酸盐23V钒41Nb铌73Ta钽105DbIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB电子层21Sc钪22Ti钛24Cr铬25Mn锰26Fe铁27Co钴28Ni镍29Cu铜30Zn锌M L K88239Y钇40Zr锆42Mo钼43Tc锝44Ru钌45Rh铑46Pd钯47Ag银48Cd镉N M L K8188271Lu镥72Hf铪74W钨75Re铼76Os锇77Ir铱78Pt铂79Au金80HgO N M L K8181882103Lr铹104Rf106Sg107Bh108Hs109Mt110Uun*111Uuu*112Uub*P O N M L K818321882钒族元素23

22、.3.1 钒族元素通性1. 元素23V钒50.94273Ta钽180.9550511801813d34s25d36s241Nb铌92.90693944d45s10.152.410-32.010-4地壳中的丰度/TaNbV2. 价层电子构型及氧化态(n-1)d3ns2 族氧化态：最稳定的氧化态+5 低氧化态：钒可以有+3、+4氧化态元素钒铌钽稳定氧化态+3,+4,+5+5+523.3.2五氧化二钒 (Titanium Pentoxide) 制备 加热分解偏钒酸铵制备纯度较高的V2O5：700K2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O 三氯氧钒VOCl3水解制备V2O5 ：2VOCl3+3H2OV

23、2O5+6HCl 性质性质一：水解性性质二：偏酸性质三：强氧化性性质一：水解性(0.07g/100g水)微溶于水水溶液颜色：黄色pH ：56V2O5 + 2H2OHVO3 + H3VO4偏钒酸正钒酸性质二：偏酸V2O5为偏酸的氧化物，主要显酸性，因此易溶于强碱溶液而生成正钒酸盐溶液：V2O5 + 6NaOH2Na3VO4 + 3H2O 性质V2O5也具有微弱的碱性，它能溶解在强酸中，在pH12.6pH：6.52.2 pH：12.61299776.56.52.21主要物种VO 3-4V2O6(OH)3-3V3O9-6V10O28-V2O5VO +2颜色近无色红棕色橙棕色淡黄色钒(V)盐在不同pH

24、 的水溶液中的存在形式3.较强氧化性在酸性溶液中，钒酸盐是一个较强的氧化剂。VO2+ + 2H+ + e-VO2+ + H2OEA= +1.0VVO2+离子可以被Fe2+、草酸、酒石酸和乙醇等还原剂还原为VO2+ ：VO2+ + Fe2+ + 2H+VO2+ + Fe3+ + H2OVO2+ + H2C2O4 + 2H+VO2+ + 2CO2 + 2H2O23.4铬族元素(Element of Chromium Family)23.4.1铬族元素通性23.4.2铬的单质23.4.3铬()的化合物23.4.4铬()的化合物24Cr铬42Mo钼74W钨106SgIIIBIVBVBVIBVIIBVI

25、IIIBIIB电子层21Sc钪22Ti钛23V钒25Mn锰26Fe铁27Co钴28Ni镍29Cu铜30Zn锌M L K88239Y钇40Zr锆41Nb铌43Tc锝44Ru钌45Rh铑46Pd钯47Ag银48Cd镉N M L K8188271Lu镥72Hf铪73Ta钽75Re铼76Os锇77Ir铱78Pt铂79Au金80HgO N M L K8181882103Lr铹104Rf105Db107Bh108Hs109Mt110Uun*111Uuu*112Uub*P O N M L K818321882铬族元素23.4.1 铬族元素通性1. 元素92 9794 9895 100964d55s142Mo

26、钼95.9474180 184182 1861835d46s2W钨183.8450 54525324Cr铬51.9963d54s11.010-41.510-61.5510-6地壳中的丰度 /WMoCr2.价层电子构型及氧化态(n-1)d5ns1W：5d4ns2 族氧化态：最高的氧化态 +6 低氧化态：铬易表现出低氧化态+3元素CrMoW稳定氧化态+3,+6,+2+6+6即：d电子可以部分参加成键，所以铬族元素具有多种氧化态。高氧化态趋于稳定，而低氧化态的稳定性恰好相反。Cr()低氧化态稳定Mo()和W() 高氧化态稳定 BCrMoW23.4.2铬的单质 制备方法一：铝热法Cr2O3 + 2Al

27、2Cr + Al2O3方法二：电解法电解铬盐溶液（如CrCl3）制备铬。 性质 物理性质3d54s1价电子层结构：高熔点：(2130 _+20）K高沸点：2945K硬度最大纯铬有延展性，不纯的铬硬而且脆 化学性质1.33 Cr3+ -0.41 Cr2+-0.91CrO72-Cr铬是个较活泼的元素表面生成紧密的氧化物薄膜王水和硝酸都不溶解铬-0.74 用途铬的光泽度好，抗腐蚀性强，用来镀在其它金属的表面，外表美观，防锈， 经久耐用。铬韧性好机械强度好耐腐蚀性铁不锈钢镍参与糖的代谢过程， 促进脂肪和蛋白质的合成。铬是人体必需的微量元素之一。是胰岛素不可缺少的辅助成分。对于人体的生长发育起着促进作用

28、糖尿病人的头发和血液中的含铬量比正常人低铬()的化合物氢氧化铬 (Chromium Hydroxide)23.4.31.OH-OH-Cr3+-Cr(OH)3(s)Cr(OH)4H+H+紫色灰蓝色亮绿色2.铬盐和亚铬酸盐（1）铬盐Cr2(SO4)3，CrCl3 等。 制备Cr2O3或Cr(OH)3溶于酸生成的是铬盐。 性质性质一：水解性性质二：弱还原性性质三：氧化性性质一：水解性Cr(H2O)63+H2OCr(OH)(H2O)52+H3O+K=110-4加入弱酸盐，促进水解反应进行到底：2Cr3+3Na2S+6H2O2Cr(OH)3(s)+6NaCl+3H2S(g)性质二：弱还原性酸性介质中：1

29、.33 Cr3+ -0.41 Cr2+-0.91CrO72-Cr在酸性介质中，Cr3+很稳定，只有遇强氧化剂（过二硫酸铵）等才被氧化为Cr2O72-：Ag+2Cr3+ + 3S2O82- + 7H2O10Cr3+6MnO4-+11H2OCr2O72- + SO42- + 14H+5Cr2O72-+6Mn2+22H+-0.74性质三：氧化性Cr3+ + Zn(s)2Cr2+(蓝色)+ Zn2+（2）亚铬酸盐 制备Cr2O3或Cr(OH)3溶于碱生成的是铬盐。 性质性质一：水解性性质二：还原性性质一：水解性亚铬酸盐最常见的是亚铬酸钠，它在水中水解显碱性：Cr(OH)4-Cr(OH)3 + OH-性

30、质二：还原性碱性介质中：-0.13-1.48CrO42-Cr(OH)4-Cr在碱性介质中，Cr()有较强的还原性。2Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH-2CrO42- + 8H2O3. 铬 ()的配合物Cr3+离子外层电子结构为3d34s04p0，有6个空轨道。同时Cr3+离子半径较小(64pm)，有较强的正电场。因此，Cr3+离子生成配合物的能力较强，容易同H2O，NH3，Cl-，CN-，C2O42-等配位体生成配位数为6的d2sp3型配合物。例如：Cr3+在水中以Cr(H2O)63+存在 ，其 中水分子还可被其他配位体取代，同一组成的配合物可能存在多种异构体：u Cr(H2O)6

31、Cl3紫色u Cr(H2O)5ClCl2H 2O浅绿色u Cr(H2O)4Cl2Cl2H 2O蓝绿色23.4.4 铬()的化合物1. 概述Cr ()比同周期的Ti ()离子、V(V) 离子有更高的正电荷，更小的半径（52pm）。因此，在溶液中不存在着简单的Cr6+离子。Cr ()的存在形式2-铬氧基： CrO22+含氧酸根： CrO42- ,Cr2O7氧化物：CrO32.重铬酸盐的强氧化性EA2-3+(Cr2O7/Cr)=1.33VCr2O72-+3H2S+8H+2Cr3+3S+7H2OCr2O72-+3SO32-+8H+2Cr3+3SO42-+4H2OK2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl

32、+2CrCl3+3Cl2+7H2O在分析化学中，常用K2Cr2O7来测定Fe的含量：Cr2O72-+6Fe2+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O检测司机酒后开车：3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+H2SO43CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O紫色3. 铬酸根与重铬酸根的转化（1）酸碱的影响溶液中CrO42-和Cr2O72-存在下列平衡：2CrO42-+2H+黄色Cr2O72-+H2O橙红色K=1014加酸，平衡右移加碱，平衡左移pH8， CrO42-为主（2）重金属离子的影响现象：加入Ba2+,Pb2+或Ag+离子，也能使平衡向左移动：Cr2O72-+2Ba2

33、+H2O2BaCrO4+2H+Ksp=1.210-10Cr2O72-+2Pb2+H2O2PbCrO4+2H+Ksp=2.810-13Cr2O72-+4Ag+H2O2Ag2CrO4+2H+Ksp=2.010-12原因：这些阳离子的铬酸盐有较小的溶度积。结论：不论向CrO42-盐溶液中加入这些离子，还是向Cr2O72-盐溶液中加入这些离子，生成的都是这些离子的铬酸盐沉淀，而不是重铬酸盐沉淀。4.铬()的配合物在重铬酸盐的酸性溶液中，加入少许乙醚和H2O2溶液，摇荡，乙醚层中出现蓝色，这就是过二氧合铬或称为过氧化铬。Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+2CrO(O2)2 + 5H2O(CrO5

34、)蓝色这个反应可以用来检验铬或H2O2的存在过氧化铬在乙醚中比较稳定：乙醚CrO(O2)2CrO(O2)2(C 2H5)2O过氧化铬在酸性溶液中不稳定，会分解为三价铬盐和氧气：4CrO(O2)2 + 12H+4Cr3+ + 6H2O +7O2如何鉴定Cr()？H2O2：OH-Cr3+Cr(OH)4-CrO42-H2O2乙醚H+Cr O2-2CrO(O )272 2(CrO5)蓝色23.5锰族元素(Element of Manganese Family)23.5.123.5.223.5.323.5.423.5.5锰族元素通性锰()的化合物锰()的化合物锰()的化合物锰()的化合物25Mn锰43T

35、c锝75Re铼107BhIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB电子层21Sc钪22Ti钛23V钒24Cr铬26Fe铁27Co钴28Ni镍29Cu铜30Zn锌M L K88239Y钇40Zr锆41Nb铌42Mo钼44Ru钌45Rh铑46Pd钯47Ag银48Cd镉N M L K8188271Lu镥72Hf铪73Ta钽74W钨76Os锇77Ir铱78Pt铂79Au金80HgO N M L K8181882103Lr铹104Rf105Db106Sg108Hs109Mt110Uun*111Uuu*112Uub*P O N M L K818321882锰族元素锰族元素通性元素23.5.11.2

36、5Mn43Tc锝(98)75Re9798994d55s255185187锰54.938铼 5d56s2186.213d54s2人工核反应制得0.0850.007地壳中的丰度/ReTcMn2. 价层电子构型及氧化态(n-1)d5ns2 族氧化态：最高的氧化态+7 ； 低氧化态：锰的+2氧化态最稳定。元素MnTcRe稳定氧化态+2+7+73.锰的Gibbs函数变 氧化值图G /(kJ mol -1 )5004003002001000-100-200MnO4-MnO2-4在酸性溶液中，Mn2+是锰的最稳定的氧化态。MnMnO2Mn3+氧化数01234567锰在酸性介质中Gibbs函数变氧化数图Mn2

37、+G /(kJ mol -1 )5004003002001000-100-200MnO4-Mn3+和MnO2-会自4发的发生歧化反应。MnMnO2Mn2+氧化数012345672Mn3+ + 2H2O3MnO42- + 4H+Mn2+ + MnO2(s) + 4H+2MnO4- + MnO2 + 2H2OMn3+MnO42-G /(kJ mol -1 )500400300200100MnO42-Mn2+、MnO2 、MnO4-不发生歧化反应，但MnO4-和Mn2+可发生氧化还原反应生成MnO2氧化数Mn0-100-200 MnOMn3+2012345672MnO4- +3Mn2+ + 2H2O5MnO2 + 4H+Mn2+MnO4-G /(kJ mol -1 )2001000-100-200-300MnO4-Mn Mn(OH)3Mn(OH)2氧化数01234567锰在碱性溶液中Gibbs函数变氧化数图MnO2MnO42-1.在碱性溶液中MnO2最稳定；2.Mn(OH)3可以歧化成Mn(OH)2和MnO2 ：2Mn(OH)3Mn(OH)2 + MnO2 + 2H2O3.在浓碱液中，MnO42-不仅不能歧化，相反MnO4-却可以将MnO2氧化成MnO42-：3MnO42- + 2H2O2MnO