过渡元素第一部分ppt课件

过过 渡渡 金金 属属过渡金属的系列特殊性？过渡金属的系列特殊性？过 渡 金 属过渡金属的系列特殊性？1钨，熔点：3410熔点最高的金属2为何熔点高，密度大？为何熔点高，密度大？地球上密度最大物质为金属锇，具有密度最大的元素为何熔点高3还还有有什什么么之之最最？二氧化钛，l克二氧化钛可以世界上最白的东西还有什么之最？4过渡元素如V、Gr、Mn不仅有多种 颜色最丰富5过渡元素由于其特殊的电荷与半径比形成配合物最多6部分过渡元素由于其特殊的核外电子 特殊的催化效应7大多数过渡元素由于其特殊的d电子结构特殊的磁性8过渡元素的性质及其递变规律过渡元素的性质及其递变规律一、过渡元素的通性：一、过渡元素的通性：与主族元素的区别及特征；与主族元素的区别及特征；原子半径；原子半径；单质的物理性质；单质的物理性质；金属活泼性；金属活泼性；氧化值（氧化态）；氧化值（氧化态）；配位性；配位性；磁性；磁性；催化性催化性过渡元素的性质及其递变规律一、过渡元素的通性：9与主族元素的区别及特征与主族元素的区别及特征d、ds、f区元素称过渡元素；区元素称过渡元素；d过渡、过渡、f 过渡及主族元素的区别；过渡及主族元素的区别；与主族元素不同，过渡元素的周期性变化与主族元素不同，过渡元素的周期性变化缓慢，有时规律不明显；缓慢，有时规律不明显；有时过渡元素的若干性质的递变规律与主有时过渡元素的若干性质的递变规律与主族元素的相反族元素的相反（举例？举例？）；多数是高熔点、高密度的金属（多数是高熔点、高密度的金属（Tf除除La和和Ag外均高于外均高于1000C，而主族元素如而主族元素如Li、Cs的的Tf分别是分别是181 C 和和29 C）。原原因？因？与主族元素的区别及特征d、ds、f区元素称过渡元素；10 d d轨道的特征和过渡元素的电子层结构轨道的特征和过渡元素的电子层结构 d 区过渡元素有许多不同于区过渡元素有许多不同于s区、区、p区和区和f区元素的特性区元素的特性:离子多有颜色；离子多有颜色；多变价多变价;易形成配合物易形成配合物;大多数化合物都有顺磁性等。大多数化合物都有顺磁性等。这些特性主要归功于这些特性主要归功于d轨道参与成键以轨道参与成键以及及d电子的未满壳层；电子的未满壳层；因此，在某种程度上来说因此，在某种程度上来说:过渡元素的化学就是过渡元素的化学就是d d轨道的化学轨道的化学。d轨道的特征和过渡元素的电子层结构 d 区过渡元素有11原子半径原子半径同族的差距？同族的差距？异常的元素对？异常的元素对？原子半径同族的差距？12过渡元素第一部分ppt课件13讨论讨论同一周期从左到右，原子半径减小缓慢（同一周期从左到右，原子半径减小缓慢（？）；）；第一、第二过渡系（第第一、第二过渡系（第4、第、第5周期）同族中的上周期）同族中的上下两个元素的原子半径大都相对较大，且相差较下两个元素的原子半径大都相对较大，且相差较多；多；第二、第三过渡系同族中上下两个元素（除钪副第二、第三过渡系同族中上下两个元素（除钪副族外）的原子半径很接近（族外）的原子半径很接近（？）；）；*镧系收缩的影响。镧系收缩的影响。二、三过渡系元素在性质上的相似性，难以分离。二、三过渡系元素在性质上的相似性，难以分离。讨论同一周期从左到右，原子半径减小缓慢（？）；14单质的物理性质单质的物理性质金属元素，较易给出外层的金属元素，较易给出外层的12个个s电子及部电子及部分分d电子；电子；密度、硬度、熔点、沸点一般较高；密度、硬度、熔点、沸点一般较高；*钪、钇在过渡金属中属轻金属，密度较小；钪、钇在过渡金属中属轻金属，密度较小；*铬的硬度最大（铬的硬度最大（9）；）；*钨的熔点最高（钨的熔点最高（3410C）；）；*锇的密度最大（锇的密度最大（22.80）；）；单质的物理性质金属元素，较易给出外层的12个s电子及部分d15熔点变化示意图如此如此变化变化的原的原因？因？熔点变化示意图如此变化的原因？16金属活泼性金属活泼性决定因素：金属的表面性质和提供电子的能力。决定因素：金属的表面性质和提供电子的能力。反应反应Sc Ti V Cr Mn -1.63 -1.17 -0.93 -1.18-2.08 -1.21 -0.88 -0.74 -0.28Fe Co Ni Cu Zn-0.441 -0.227 -0.250 0.345 -0.762-0.036 0.42金属活泼性决定因素：金属的表面性质和提供电子的能力。反应Sc17 过渡元素的电离过渡元素的电离能随价电子数的变能随价电子数的变化图化图（横坐标为价电子（横坐标为价电子数，数，对对MM为为312，对，对MM2+为为211，对对M2+M3+为为110 过渡元素的电离能随价电子数的变化图18讨论：讨论：同一周期从左至右电离能增加；同一周期从左至右电离能增加；第三电离能在第三电离能在Fe、Ru、Os处的突变（处的突变（？）同一副族从上到下，电离能降低（同于一般趋势）同一副族从上到下，电离能降低（同于一般趋势），但第六周期镧系后元素的第一和第二电离能却，但第六周期镧系后元素的第一和第二电离能却都高于相应的第四周期的都高于相应的第四周期的？同一周期，从左至右，电离能增大，所以，前面同一周期，从左至右，电离能增大，所以，前面的元素易呈现较高的氧化态，后面则相反，易呈的元素易呈现较高的氧化态，后面则相反，易呈现低氧化态。现低氧化态。讨论：同一周期从左至右电离能增加；19第一过渡系元素比第二、第三过渡系元素单质第一过渡系元素比第二、第三过渡系元素单质活泼：活泼：*金属单质除金属单质除Cu以外，可以从非氧化性酸中置换以外，可以从非氧化性酸中置换出氢；出氢；*第二、第三过渡系的元素单质除钪副族外，有第二、第三过渡系的元素单质除钪副族外，有些元素仅能溶于王水和氢氟酸中，如锆、铪，些元素仅能溶于王水和氢氟酸中，如锆、铪，钌、铑、锇、铱等；钌、铑、锇、铱等；从上到下，钪副族元素的金属性最强，即最活从上到下，钪副族元素的金属性最强，即最活泼（泼（？）；由此得到的性质：由此得到的性质：第一过渡系元素比第二、第三过渡系元素单质活泼：由此得到的性质20过渡金属的氧化值过渡金属的氧化值多种多种：第一过渡系元素的氧化值第一过渡系元素的氧化值*()()不稳定；不稳定；常见氧化态。常见氧化态。*因为有多种氧化态以及不稳定的氧化态，所以过渡元素的氧化还因为有多种氧化态以及不稳定的氧化态，所以过渡元素的氧化还原性质很丰富原性质很丰富元素元素ScTiVCrMnFeCoNiCuZn价电价电子层子层结构结构3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d14s2氧氧*化化值值(+2)+3+2+3+4+2+3+4+5+2+3+6+2+3+4(+5)+6+2+3(+6)+2+3+2(+3)+2+1+2过渡金属的氧化值多种：元素ScTiVCrMnFeCoNiCu21过渡元素第一部分ppt课件22过渡系元素形成多种氧化态的原因：过渡系元素形成多种氧化态的原因：(n-1)d、ns轨道能级相差较小，外层及次外层轨道能级相差较小，外层及次外层电子均可以作价电子，一般由电子均可以作价电子，一般由2与族数相同与族数相同的最高氧化值；的最高氧化值；氧化值随原子序数的增大，先升高后降低（氧化值随原子序数的增大，先升高后降低（与与d的单电子数有关的单电子数有关）；）；最高氧化值的过渡金属离子，水溶液中常以含最高氧化值的过渡金属离子，水溶液中常以含氧酸根形式存在，且在酸性条件下有较强的氧氧酸根形式存在，且在酸性条件下有较强的氧化性；化性；过渡系元素形成多种氧化态的原因：23第一过渡系列容易出现低氧化值，而第二、第一过渡系列容易出现低氧化值，而第二、第三过渡系列趋向于出现高氧化值第三过渡系列趋向于出现高氧化值？虽然有多种氧化值，但只有一、二种相对虽然有多种氧化值，但只有一、二种相对稳定。稳定。同一元素的多种氧化态中，如何解释稳定同一元素的多种氧化态中，如何解释稳定的氧化态？的氧化态？第一过渡系列容易出现低氧化值，而第二、第三过渡系列趋向于出现24镧系收缩对第三过渡系列元素性质的影响，使第二、镧系收缩对第三过渡系列元素性质的影响，使第二、第三过渡系列元素的性质相近；第三过渡系列元素的性质相近；由于第二、第三过渡系列元素的金属活泼性较差，由于第二、第三过渡系列元素的金属活泼性较差，不容易被氧化，所以一般：不容易被氧化，所以一般：虽然第二、第三过渡金属元素的金属活泼性较差，虽然第二、第三过渡金属元素的金属活泼性较差，但在强氧化剂的作用下，在苛刻的条件下（例如较但在强氧化剂的作用下，在苛刻的条件下（例如较高的反应温度）可能呈现稳定的高氧化态。高的反应温度）可能呈现稳定的高氧化态。镧系收缩对第三过渡系列元素性质的影响，使第二、第三过渡系列元25水合离子的颜色水合离子的颜色d电子数电子数d0d1d2d3d4d5水合离子水合离子Ti4+Ti3+V3+V2+Cr3+Cr2+Mn3+Mn2+颜色颜色无色无色紫红紫红绿绿紫紫蓝紫蓝紫蓝蓝红红淡红淡红d电子数电子数d5d6d7d8d9d10水合离子水合离子Fe3+Fe2+Co3+Co2+Ni2+Cu2+Cu+Zn2+颜色颜色淡紫淡紫淡绿淡绿蓝蓝粉红粉红绿绿蓝蓝无色无色颜色产生与变化的原因？同样的晶体场，分裂能一样，为何颜颜色产生与变化的原因？同样的晶体场，分裂能一样，为何颜色不一样色不一样？水合离子的颜色d电子数d0d1d2d3d4d5水合离子Ti426过渡元素水合离子的颜色 由于含有由于含有d d电子且轨道未充满电子且轨道未充满,d d电子可吸收可见光发生电子电子可吸收可见光发生电子 跃迁使显示出互补色跃迁使显示出互补色.青青红红黄黄橙橙绿绿紫紫青蓝青蓝蓝蓝白光白光 d-d d-d 跃迁或跃迁或 f-f f-f 跃迁跃迁:跃迁发生在金属离子本跃迁发生在金属离子本身，许多二价过渡元素身，许多二价过渡元素金属离子金属离子 M M 2+2+(aq)(aq)的颜的颜色与此有关色与此有关.Mn()Fe()Co()Ni()Cu()Zn()过渡元素水合离子的颜色 由于含有d电子且轨道未充满,青红黄27关于离子和化合物的颜色关于离子和化合物的颜色离子的颜色：离子的颜色：d-d 跃迁所致，跃迁所致，d0、d10因为不能产生因为不能产生跃迁而无色；跃迁而无色；晶体场理论可以解释颜色的变化规律（分裂能的大晶体场理论可以解释颜色的变化规律（分裂能的大小及最大吸收波长）；小及最大吸收波长）；*含氧酸根离子的颜色：含氧酸根离子的颜色：VO43-（淡黄），（淡黄），CrO42-（黄）（黄），MnO4-（紫红）（紫红）这些酸根离子的颜色是由电荷迁移引起的：这些酸根离子的颜色是由电荷迁移引起的：因为这些集团中的金属离子电荷高半径小，极化作用因为这些集团中的金属离子电荷高半径小，极化作用强，吸收可见光的部分能量后，氧负离子的电荷会向强，吸收可见光的部分能量后，氧负离子的电荷会向金属离子迁移，电子能级发生变化（变小），吸收可金属离子迁移，电子能级发生变化（变小），吸收可见光而显色。见光而显色。关于离子和化合物的颜色离子的颜色：d-d 跃迁所致，d0、d28一般离子有颜色则化合物就有颜色？但有些没有颜一般离子有颜色则化合物就有颜色？但有些没有颜色的离子的化合物也有色，如色的离子的化合物也有色，如AgI，HgO这是离子极这是离子极化的缘故；化的缘故；一般氢氧化物为白色或浅色？氧化物次之而硫化物一般氢氧化物为白色或浅色？氧化物次之而硫化物颜色最深，这些都是离子极化作用大小的原因；颜色最深，这些都是离子极化作用大小的原因；相同电子结构的阳离子，电荷高，半径小，化合物相同电子结构的阳离子，电荷高，半径小，化合物的颜色会加深？的颜色会加深？K2O、CaO、Sc2O3、TiO2、V2O5、CrO3、Mn2O7 白白 白白 白白 白白 橙橙 暗红暗红 绿紫绿紫温度不同，晶体由于缺陷的原因，颜色也会不同。温度不同，晶体由于缺陷的原因，颜色也会不同。一般离子有颜色则化合物就有颜色？但有些没有颜色的离子的化29过渡元素的磁性过渡元素的磁性磁性：成单电子的存在是过渡元素磁性的原因，注磁性：成单电子的存在是过渡元素磁性的原因，注意顺磁性、抗磁性、铁磁性的区别：意顺磁性、抗磁性、铁磁性的区别：*抗磁性：任何物质均具有的；抗磁性：任何物质均具有的；*顺磁性：有单电子存在于物质中，在顺磁性：有单电子存在于物质中，在外磁场外磁场的的作用下磁矩与磁场方向排列一致产生的磁化现象；作用下磁矩与磁场方向排列一致产生的磁化现象；*铁磁性：能被磁场强烈吸引，而且在外磁场铁磁性：能被磁场强烈吸引，而且在外磁场移去移去后后仍然保持磁性的现象（如铁、钴、镍）；仍然保持磁性的现象（如铁、钴、镍）；过渡元素中对磁性有贡献的主要是电子的自旋，而过渡元素中对磁性有贡献的主要是电子的自旋，而过渡元素的原子很多具有成单的过渡元素的原子很多具有成单的d电子电子成为判断成为判断过渡元素的一个标志。过渡元素的一个标志。过渡元素的磁性磁性：成单电子的存在是过渡元素磁性的原因，注意30过渡金属及其化合物的顺磁性大多数有顺磁性大多数有顺磁性.(与其含有未成对与其含有未成对d电子有关电子有关)根据未成对电子数根据未成对电子数 n可判断配位情况确定高自旋或可判断配位情况确定高自旋或低自旋低自旋n：未成对电子数过渡金属及其化合物的顺磁性n：未成对电子数31关于铁系元素的磁性关于铁系元素的磁性铁的磁性很大程度上决定于其纯度，越纯，铁的磁性很大程度上决定于其纯度，越纯，磁导率越大；磁导率越大；铁、钴、镍的合金是很好的永磁体；铁、钴、镍的合金是很好的永磁体；铁磁性与顺磁性一样，来源于成单电子，铁磁性与顺磁性一样，来源于成单电子，但但要百万倍于顺磁性强度要百万倍于顺磁性强度；为何铁系元素具有铁磁性？为何铁系元素具有铁磁性？磁畴的形成磁畴的形成关于铁系元素的磁性铁的磁性很大程度上决定于其纯度，越纯，磁导32抗磁质的抗磁质的“位移位移”磁化磁化无外磁场时无外磁场时,每个分子的磁矩每个分子的磁矩所以削弱外磁场所以削弱外磁场加外磁场后加外磁场后,产生产生抗磁质的“位移”磁化无外磁场时,每个分子的磁矩所以削弱外磁33顺磁质的取向极化顺磁质的取向极化无外磁场时无外磁场时外加磁场后外加磁场后顺磁质的取向极化无外磁场时外加磁场后34铁磁性铁磁性磁域或磁畴磁域或磁畴：铁磁性磁域或磁畴：35关于永（铁）磁性关于永（铁）磁性如果是顺磁性物质，把磁场移开，物质就如果是顺磁性物质，把磁场移开，物质就会又回复微磁矩的混乱，失去磁性；会又回复微磁矩的混乱，失去磁性；而铁磁体却力图保留有磁场存在时具有的而铁磁体却力图保留有磁场存在时具有的取向而保留永磁力；取向而保留永磁力；永磁体并不永久保留磁性，会因为各种因永磁体并不永久保留磁性，会因为各种因素消失；素消失；物质仅在固态下才具有磁性。物质仅在固态下才具有磁性。其它具有顺磁性的物质为何不具有铁磁性？其它具有顺磁性的物质为何不具有铁磁性？关于永（铁）磁性如果是顺磁性物质，把磁场移开，物质就会又回复36从物质的原子结构观点来看：从物质的原子结构观点来看：铁磁质内电子间因自旋引起的相互作用是非铁磁质内电子间因自旋引起的相互作用是非常强烈；常强烈；每一个磁畴中，各个电子的自旋磁矩排列每一个磁畴中，各个电子的自旋磁矩排列 得很整齐，因此它具有很强的磁性；得很整齐，因此它具有很强的磁性；但在没有外磁场时铁磁质内各个磁畴的排列但在没有外磁场时铁磁质内各个磁畴的排列方向是无序的，所以，对外不显磁性。方向是无序的，所以，对外不显磁性。从物质的原子结构观点来看：37当处于外磁场中时，铁磁质内各个磁畴的磁矩在当处于外磁场中时，铁磁质内各个磁畴的磁矩在外磁场的作用下都趋向于沿外磁场方向排列，也外磁场的作用下都趋向于沿外磁场方向排列，也就是说，不是像顺磁质那样使单个原子、分子发就是说，不是像顺磁质那样使单个原子、分子发生转向，生转向，而是使整个磁畴转向外磁场方向。而是使整个磁畴转向外磁场方向。当处于外磁场中时，铁磁质内各个磁畴的磁矩在外磁场的作用下都趋38铁磁性物质铁磁性物质特点特点:(1)r 大大,并随外场不同而变并随外场不同而变(2)外场撤除后仍保留部分磁性外场撤除后仍保留部分磁性(3)存在临界温度：居里点存在临界温度：居里点铁磁性物质特点:(1)r 大,并随外场不同而变(2)39从实验中还知道，铁磁质的磁化和温度有关，从实验中还知道，铁磁质的磁化和温度有关，随着温度的升高，它的磁化能力逐渐减小；随着温度的升高，它的磁化能力逐渐减小；当温度升高到某一温度时，铁磁性就完全消当温度升高到某一温度时，铁磁性就完全消失，铁磁质退化成顺磁质，这个温度叫做居失，铁磁质退化成顺磁质，这个温度叫做居里温度或叫里温度或叫居里点居里点。这是因为铁磁质中自发磁化区域因剧烈的分这是因为铁磁质中自发磁化区域因剧烈的分子热运动而遭破坏，子热运动而遭破坏，磁畴瓦解磁畴瓦解，铁磁质的铁，铁磁质的铁磁性消失，过渡到顺磁质。磁性消失，过渡到顺磁质。铁的居里温度是铁的居里温度是1043K，78%坡莫合金（镍、坡莫合金（镍、铁合金）的居里温度是铁合金）的居里温度是580K。从实验中还知道，铁磁质的磁化和温度有关，随着温度的升高，40过渡元素的配位性质过渡元素的配位性质配位性：配位性：过渡元素的金属离子（原子）有效核电荷过渡元素的金属离子（原子）有效核电荷较大，原子或离子半径较主族元素的小较大，原子或离子半径较主族元素的小（离子势场大）；（离子势场大）；不仅不仅具有具有接受电子对的接受电子对的空轨道（空轨道（d轨道）轨道），又有较强的又有较强的吸引吸引配体的能力配体的能力所以呈现所以呈现很很强的配位倾向。强的配位倾向。过渡元素的配位性质配位性：41常见配合物常见配合物氰配合物氰配合物异硫氰配合物异硫氰配合物羰基配合物羰基配合物金属有机配合物金属有机配合物常见配合物氰配合物异硫氰配合物羰基配合物金属有机配合物42Co()的配合物很多，可大体分为两类：的配合物很多，可大体分为两类：粉红色粉红色(八面体八面体)蓝色蓝色(四面体四面体)Co()的八面体配合物大都是高自旋的。的八面体配合物大都是高自旋的。Co(CN)5(H2O)3-是低自旋的。是低自旋的。Co2+(3d7)中只中只有一个电子处于能级高的有一个电子处于能级高的eg轨道，因而易失去。轨道，因而易失去。Co()的配合物很多，可大体分为两类：粉红色(八面体)蓝色43钴的硫氰配合物钴的硫氰配合物四异硫氰合钴四异硫氰合钴实验中用固体实验中用固体KSCN或或NH4SCN鉴定Co2+钴的配合物的特点！钴的配合物的特点！钴的硫氰配合物四异硫氰合钴实验中用固体KSCN或NH4SCN44羰基配合物羰基配合物：通常金属价态较低通常金属价态较低 1.1.金属与羰基成键特征：以金属与羰基成键特征：以Ni(CO)4为例为例Ni(0)3d84s2 3d 4s 4pNi(CO)4 四面体四面体 sp3杂化杂化过渡金属有机配合物的成键特征过渡金属有机配合物的成键特征如何成键？如何成键？羰基配合物：通常金属价态较低Ni(0)3d84s2 45(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p)4(2px)2(2p*)0(2p*)0给予给予Ni的的sp3杂化轨道杂化轨道接受接受Ni的的d电子电子 一方面，一方面，CO把一对电子填入把一对电子填入Ni的的sp3杂化轨道中形成杂化轨道中形成键，键，一方面又以空的一方面又以空的2p*轨道接受来自轨道接受来自Ni d轨道的电子，形成轨道的电子，形成键，键，从而增加配合物的稳定性，但削弱了从而增加配合物的稳定性，但削弱了CO内部成键，活内部成键，活 化化CO了了分子。分子。COCO的分子轨道的分子轨道(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p46 羰基簇合物羰基簇合物 过渡元素能和过渡元素能和CO形成许多羰基簇合物。形成许多羰基簇合物。羰基簇合物中金属原子多为低氧化态并具有适宜的羰基簇合物中金属原子多为低氧化态并具有适宜的d轨道。轨道。双核和多核羰基簇合物中金属原子与羰基的结合方式有：双核和多核羰基簇合物中金属原子与羰基的结合方式有：端基（端基（1个个CO和和1个成簇原子相连）；个成簇原子相连）；边桥基（边桥基（1个个CO与与2个成簇原子相连）；个成簇原子相连）；面桥基（面桥基（1个个CO与与3个成簇原子相连）个成簇原子相连）。端基端基边桥基边桥基面桥基面桥基 羰基簇合物 过渡元素能和CO形成许多羰基簇合物。双核和多47Co2(CO)8:Co2(CO)8中中Co(0):Co(0):三个三个CO孤电子对孤电子对三个三个CO孤电子对孤电子对CO桥键桥键M-M键键d2sp3Co2(CO)8:Co2(CO)8中Co(0):48 金属金属金属金属(MM)键是原子簇合物最基本的共键是原子簇合物最基本的共同特点。同特点。金属金属(MM)键是原子簇合物最基本的共49乙烯配合物乙烯配合物 稀稀HClK2PtCl4+C2H4=KCl +KPtCl3(C2H4)蔡斯盐蔡斯盐乙烯配合物 50Pt(II)5d8 5d 6s 6pdsp2杂化杂化Pt(II)5d8 51过渡金属与富勒烯配合物过渡金属与富勒烯配合物富勒烯配合物可稳定存在的原因：富勒烯配合物可稳定存在的原因：富勒烯上烯键富勒烯上烯键(六元环间的碳碳双键六元环间的碳碳双键)与中心金与中心金属属 组成组成反馈键，此类键通常具有较强的键能；反馈键，此类键通常具有较强的键能；在这类的配合物内存在配体在这类的配合物内存在配体金属金属配体之间的配体之间的 超共轭作用，电子的离域增大了配合物的稳定性。超共轭作用，电子的离域增大了配合物的稳定性。富勒烯上六元环间的碳碳双键富勒烯上六元环间的碳碳双键C=C(看作看作 酸配体酸配体)常以常以2形式与过渡金属形式与过渡金属(如如Pt、Pd、Rh、Ru、Ir、Ni、Cr、Mo、W等等)结合生成配合物。结合生成配合物。过渡金属与富勒烯配合物富勒烯配合物可稳定存在的原因：52过渡元素第一部分ppt课件53FeFe2+2+的鉴定：的鉴定：(酸性条件酸性条件)滕氏蓝滕氏蓝KFe(CN)6Fex的结构的结构 离子的鉴定离子的鉴定Fe2+的鉴定：(酸性条件)滕氏蓝KFe(CN)6Fe54普鲁士蓝的结构普鲁士蓝的结构FeFe3+3+的鉴定：的鉴定：(酸性条件酸性条件)普鲁士蓝普鲁士蓝普鲁士蓝的结构Fe3+的鉴定：(酸性条件)普鲁士蓝55NiNi离子的鉴定离子的鉴定丁二月鲜红色鲜红色丁二铜肟丁二铜肟Ni离子的鉴定丁二月鲜红色丁二铜肟56FeFe2+2+与与SCN-反应，形成反应，形成血红色血红色的的Fe(NCS)n3-n：n值随溶液中的值随溶液中的SCN-浓度和酸度而定。这一反应浓度和酸度而定。这一反应非常灵敏，常用来检出非常灵敏，常用来检出Fe3+和比色法测定和比色法测定Fe3+的的含量。含量。Co2+2+与与SCN-反应，形成反应，形成蓝色蓝色的的Co(NCS)42-,在在定性分析化学中用于鉴定定性分析化学中用于鉴定Co2+。Fe3+SCNFe(NCS)n3n n=36，鉴定鉴定Fe3+的灵敏反应的灵敏反应Co2+SCNCo(NCS)42戊醇戊醇,丙酮等有机相稳定，可鉴定丙酮等有机相稳定，可鉴定Co2+Fe2+与SCN-反应，形成血红色的Fe(NCS)n3-57鉴定磷酸根鉴定磷酸根 H3P(Mo12O40)十二钼磷酸十二钼磷酸P(Mo12O40)3TiO2+H2O2 =桔红色桔红色，用来鉴定，用来鉴定TiTiO(H2O2)2+鉴定磷酸根 H3P(Mo12O40)十二钼磷酸58CuCu2+2+的鉴定：的鉴定：(弱酸性弱酸性)红棕S S2-2-的鉴定：的鉴定：五氰亚硝基合铁五氰亚硝基合铁()酸酸根根K K+的鉴定：的鉴定：六亚硝酸合钴六亚硝酸合钴()酸钾酸钾+42NHCO-+-+25346)(NOFe(CN)NO4HFe(CN)红Cu2+的鉴定：(弱酸性)红棕S2-的鉴定：五氰亚硝基合铁(59 催化性：催化性：过渡元素的多种氧化态，使之在某些情况下有过渡元素的多种氧化态，使之在某些情况下有利于形成利于形成不稳定中间化合物不稳定中间化合物（配位催化）和提（配位催化）和提供适宜的反应表面（接触催化），可以降低活供适宜的反应表面（接触催化），可以降低活化能，加速反应速率。化能，加速反应速率。具有最小数目的空具有最小数目的空d轨道的金属，才能接受反应轨道的金属，才能接受反应物的电子，形成吸附，产生催化效果。物的电子，形成吸附，产生催化效果。为什么要不稳定？为什么要不稳定？催化性：为什么要不稳定？60多相催化的步骤与机理多相催化的步骤与机理多相催化的过程较复杂，含吸附、反应、解吸等多相催化的过程较复杂，含吸附、反应、解吸等过程；过程；与复杂的吸附机理、传质速率、反应活性等诸多与复杂的吸附机理、传质速率、反应活性等诸多因素有关。因素有关。多相催化的重要步骤是反应分子的吸附；多相催化的重要步骤是反应分子的吸附；作为优秀的多相催化剂，以铂为首的铂系元素有作为优秀的多相催化剂，以铂为首的铂系元素有较大的半径，外层有空的较大的半径，外层有空的d轨道（但不多！），反轨道（但不多！），反应分子的孤对电子易于填入，从而将反应分子吸应分子的孤对电子易于填入，从而将反应分子吸附于催化剂表面，使反应继续进行；附于催化剂表面，使反应继续进行；由于不多的由于不多的d轨道，吸附不太强烈，形成的产物容轨道，吸附不太强烈，形成的产物容易脱附易脱附多相催化的步骤与机理多相催化的过程较复杂，含吸附、反应、解吸61配位催化作用配位催化作用过渡状态理论，活化配合物过渡状态理论，活化配合物 的概念；的概念；机制：通过不同形式的配位，使被催化的机制：通过不同形式的配位，使被催化的反应物活化使反应能够发生。反应物活化使反应能够发生。配位催化作用过渡状态理论，活化配合物62对配位催化活性的各种影响对配位催化活性的各种影响对键强度；对键强度；对配位催化过程；对配位催化过程；空间效应空间效应对配位催化活性的各种影响对键强度；63元素生成配合物的倾向与周期系中的位置关系元素生成配合物的倾向与周期系中的位置关系生成稳定配合物的元素区生成稳定配合物的元素区能生成稳定螯合物的元素区能生成稳定螯合物的元素区仅能生成少数螯合物的元素区仅能生成少数螯合物的元素区元素生成配合物的倾向与周期系中的位置关系生成稳定配合物的元素64过渡元素最高氧化态氧化物水合物的酸碱性过渡元素最高氧化态氧化物水合物的酸碱性 Sc(OH)3弱碱性弱碱性 Ti(OH)4两两性性HVO3酸性酸性H2CrO4强酸性强酸性 HMnO4强酸性强酸性 Y(OH)3中强碱中强碱 Zr(OH)4两性微碱性两性微碱性Nb(OH)5两性两性 H2MoO4弱酸性弱酸性 HTcO4酸性酸性 La(OH)3强碱性强碱性 Hf(OH)4两性微碱性两性微碱性Ta(OH)5两性两性 H2WO4弱酸性弱酸性 HReO4弱酸性弱酸性 酸性增强酸性增强碱性增强碱性增强酸性增强酸性增强过渡元素最高氧化态氧化物水合物的酸碱性 Sc(OH)3Ti(65过渡元素选讲示意图过渡元素选讲示意图ScTiVGrMnFeCoNiYZrNbMoTcRuPhPdLaHfTaWReOsIrPt过渡元素选讲示意图ScTiVGrMnFeCoNiYZrNbM66