6过渡金属元素解析

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元素周期表中的过渡金属

元素周期表中的过渡金属

过渡金属在科 技领域中也有 重要应用,如 催化剂、磁性
材料等。
过渡金属的化 合物在医药、 农业等领域也 有广泛应用。
随着科技的发 展,过渡金属 的应用前景将
更加广阔。
在新材料和新能源领域的应用前景
过渡金属在太阳能电池中的 应用
过渡金属在燃料电池中的应 用
过渡金属在电池材料中的应 用
过渡金属在磁性材料中的应 用
络合物的应用:在化学反应中控制反应速度、分离和提纯金属离子、 制备高纯度材料等。
螯合物的应用:在化学反应中提高反应速度和选择性、作为药物的 载体和释放剂等。
过渡金属的物理和 化学性质
熔点、沸点和硬度
熔点:过渡金属的熔点较高,通常在1500°C以上。
沸点:过渡金属的沸点也非常高,一般在3000°C左右。
磁光效应:过渡金属的磁场可以影 响其光学性质,产生磁光效应
过渡金属在自然界 中的存在和提取
矿物和矿床
过渡金属主要存在于地壳中的矿物中,如铁矿、镍矿、钴矿等。 矿物中过渡金属的含量和分布受地质条件和成矿过程的影响。 提取过渡金属主要通过矿物冶炼和化学提纯等方法实现。 不同矿物中过渡金属的含量和纯度不同,提取方法也不同。
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元素周期表中的过渡金属元素

元素周期表中的过渡金属元素

元素周期表中的过渡金属元素元素周期表是化学家们用来分类和组织元素的一张表格。其中,过渡金属元素是周期表中的一个重要类别。它们具有独特的化学性质和广泛的应用。本文将对元素周期表中的过渡金属元素进行介绍。

过渡金属元素是指周期表中的d区元素,它们位于主族元素之后,但又并不属于稀土元素。过渡金属元素的共同特点是其原子的d轨道变化较为复杂,容易形成不同的氧化态。它们具有良好的电子传导性和热传导性,因此在金属工业和电子工业中有着重要的地位。

在元素周期表中,过渡金属元素的原子序数(也称为核电荷数)从21到30、39到48、57到80和89到112。这个范围内的元素包括钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)等等。这些元素在化学反应中表现出了各种各样的性质,使它们在工业和生活中有着广泛的应用。

首先,过渡金属元素具有良好的催化性能。钯(Pd)和铂(Pt)是广泛应用于催化剂领域的元素。它们的原子结构使它们能够吸附其他物质并参与化学反应,促进反应速度。以钯为催化剂的氢化反应、以铂为催化剂的汽车尾气净化反应等都是重要的例子。

其次,过渡金属元素也在颜料和染料工业中得到了应用。铬酸盐是一种常见的绿色颜料,它被广泛用于涂料、油墨和塑料等产品中。铁离子的不同氧化态也导致了不同的颜色,比如二价的铁离子会使物质呈现出黄色。

此外,过渡金属元素还在电池和电子器件中扮演着重要的角色。锂

电池中的正极材料常常使用过渡金属氧化物,如锰酸锂(LiMn2O4)。这些氧化物能够发生可逆的氧化还原反应,从而储存和释放电能。钨(W)和铌(Nb)等过渡金属元素也常被用于制造电子器件和导线,

ce6 锰配位

ce6 锰配位

ce6 锰配位

ce6 锰配位是指锰离子与配体之间的化学结合。锰是一种过渡金属元素,具有丰富的物理和化学性质。配位化学是研究过渡金属离子与配体之间相互作用的一个重要分支。锰离子通过与配体形成稳定的化学键,形成复合物。这些复合物在化学和生物学中都具有广泛的应用。本文将重点介绍ce6 锰配位的性质和应用。

ce6 锰配位具有独特的结构和性质。ce6 锰配位是指锰离子与ce6配体之间的结合。ce6是一种类似于卟啉的大环分子,具有很强的络合能力。锰离子通过与ce6配体形成配位键,形成稳定的复合物。ce6 锰配位的结构可以通过X射线晶体学等方法进行表征。根据实验结果,ce6 锰配位的结构通常呈现六配位和四方几何构型。锰离子与ce6配体之间的配位键通常是通过配体的氮原子与锰离子形成的。这种配位键的形成使得ce6 锰配位具有较高的稳定性和光学活性。

ce6 锰配位在光学和生物学领域具有广泛的应用。光敏剂是一种能够吸收光能并将其转化为化学能的物质。ce6 锰配位可以作为光敏剂在光动力疗法中应用。光动力疗法是一种利用光敏剂产生活性氧并杀灭肿瘤细胞的治疗方法。ce6 锰配位具有较高的光敏活性和荧光性能,可以被用作光动力疗法的光敏剂。除此之外,ce6 锰配位还可以应用于生物成像和药物输送系统。由于ce6 锰配位具有较高的荧光性能,可以用于细胞和组织的成像。同时,ce6 锰配位还可

以与药物结合,形成药物输送系统,实现靶向治疗。

ce6 锰配位的研究还面临一些挑战和问题。由于ce6 锰配位具有较高的光敏性,需要在光照条件下进行实验。这对实验条件和设备提出了较高的要求。另外,ce6 锰配位的合成和纯化也是一个具有挑战性的工作。ce6 锰配位的合成需要控制反应条件和反应物的比例,以得到高纯度的产物。此外,ce6 锰配位的稳定性和生物相容性也是研究的重点和难点。

过渡金属元素

过渡金属元素

5 CO 5 CO
24
(1)单键 Co2(CO)8 Co 3d74s2
3个CO孤电子对
Co(0) ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ —— —— ——
CO桥键 M-M键
d2sp3
Co(0): ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ —— —— ——
3个CO孤电子对
25
(2)多重键
以[Re2Cl8]2-为例
当两个Re3+沿z轴方向相互靠 近时, 两个Re3+的dz2轨道以 “ 头碰头 ”重叠形成σ键; 两 个Re3+ 的dxz轨道、dyz轨道以 “ 肩并肩 ”重叠形成两个 d—d π键; 而两个Re3+ 的dxy轨道以 “面对面”重叠形成δ键,说明 Re与Re之间形成四重键。
10
11
对比:主族元素原子半径变化规律 (pm) 12
三 、原子半径
周期 二、三
Z
*
Z*
1 ns或np 0.35 0.65
r/pm 10
四、五、六(d) 1 (n-1)d 0.85 0.15
5
镧系
1 (n-2)f 1 很小 镧系收缩
例:La:187.7 pm Lu:173.5 pm
r18.8 717.53 1pm 7 157
V(OH)2 弱B
V(OH)3 更弱B
V(OH)4 AB
HVO3 A

化学教学:过渡金属元素

化学教学:过渡金属元素
为强调配位化合物中错离子的部分, 一般会以 [ ] 括号标记。
6-3.2
配位化合物
配位化合物的发现
配位化合物早在 1700 年代即被发现,但直至1890
年代才由瑞士化学家维尔纳 (A. Werner) 提出键结理
论来解释其性质。
维尔纳认为,配位化合物之中心金属具有“双价”
以现今观点说明, 第一价即为中心金属的氧化数,
点火后,须不断地由炉底打入 热空气,使煤焦燃烧产生高温, 产生的一氧化碳亦可使氧化铁 还原。
6-3.1 常见过渡金属元素的性质
一.Fe
鼓风炉法炼铁 鼓风炉的结构如图:
加入的灰石 (CaCO3) 作为熔剂, 其目的在于与铁矿中之杂质 (如泥沙,主成分为 SiO2) 形成 熔渣 (CaSiO3)。
Fe3+ 亦可以硫氰化钾检验, 生成血红色之硫氰酸铁(Ⅲ)离子。
6-3.1 常见过渡金属元素的性质
二.Cu
铜的活性很小,在自然界中可以元素态存在, 但含量极少,大部分以化合物存在。
含铜的主要之矿石有
赤铜矿 (Cu2O)、 辉铜矿 (Cu2S)、 黄铜矿 (CuFeS2) 及 蓝铜矿〔(CuCO3)2‧Cu(OH)2〕等,
(CaCO3) 形成熔渣而去除
6-3.2
配位化合物
过渡金属元素可与阴离子或具孤对电子之分子形 成配位化合物 (coordination compound) 或称错合物 (complex)。

28mn6元素成分

28mn6元素成分

28mn6元素成分

1. 前言

28mn6是一种化学元素,属于过渡金属。它的化学符号为Mn,原子序数为25。本文将详细介绍28mn6元素的成分、性质、用途等方面的内容。

2. 成分

28mn6元素的主要成分是锰(Mn)。锰是一种银白色的金属,具有良好的延展性和导电性。它在自然界中广泛存在于岩石、土壤和水体中。锰还可以与其他元素形成多种化合物。

3. 性质

3.1 物理性质

•原子量:54.938045

•密度:7.21克/立方厘米

•熔点:1244摄氏度

•沸点:1962摄氏度

•硬度:6.0(莫氏硬度)

•导电性:良好导电性

3.2 化学性质

锰具有多种氧化态,包括+2、+3、+4、+6和+7等。它可以与氧、硫、卤素等非金属元素反应形成相应的化合物。锰也可以与其他过渡金属形成合金,如锰铁合金。

4. 用途

4.1 钢铁制造

锰在钢铁制造中起着重要的作用。它可以与铁形成硬质合金,提高钢的硬度、强度和耐磨性。锰还可以去除钢中的氧、硅等杂质,提高钢的纯度和质量。

4.2 电池制造

锰也被广泛应用于电池制造中。例如,碱性电池(如碱性锰电池)中使用的正极材料就是锰氧化物。锰氧化物具有良好的电导性和储能能力,使得碱性电池具有较高的能量密度和长寿命。

4.3 化学工业

由于锰具有多种氧化态,在化学工业中有广泛的应用。例如,二氧化锰常被用作催

化剂、颜料和漂白剂等。四氧化三锰(Mn3O4)则可用于生产磁性材料。

4.4 环境保护

锰也被应用于环境保护领域。例如,在水处理过程中,可以使用含有二氧化锰的过

滤材料去除水中的重金属离子。锰还可以用于土壤修复,促进植物生长。

铼 化学元素

铼 化学元素

铼化学元素

re是铼元素。

铼是一种化学元素,符号为Re,原子序为75。铼是种银白色的重金属,在元素周期表中属于第6周期过渡金属。它是地球地壳中最稀有的元素之一,平均含量估值为十亿分之一,同时也是熔点和沸点最高的元素之一。铼是钼和铜提炼过程的副产品。其化学性质与锰和锝相似,在化合物中的氧化态最低可达−3,最高可达+7。

科学家在1925年发现了铼元素,因此它成为了最后被发现的稳定元素。其名称(Rhenium)取自欧洲的莱茵河。

镍铼高温合金可用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴。这些合金最多含有6%的铼,这是铼最大的实际应用,其次就是作为化工产业中的催化剂。铼比钻石更难取得,所以价格高昂,2011年8月平均每公斤售4,575美元(每金衡盎司142.30美元)。由于铼可应用在高效能喷射引擎及火箭引擎,所以在军事战略上十分重要。

六价钨的d轨道

六价钨的d轨道

六价钨的d轨道

六价钨的d轨道是指六价钨原子中的d轨道。钨是一种过渡金属元素,原子序数为74,位于周期表的第6周期,属于d区元素。钨的电子构型为[Xe] 4f^14 5d^4 6s^2,其中5d轨道上有4个电子。

钨的d轨道具有一定的特性和重要的应用。首先,d轨道是钨原子中外层电子的主要轨道,决定了钨的化学性质和反应活性。其次,钨的d轨道具有较高的能级,使得钨可以形成多种化合价状态,其中六价钨就是一种常见的化合价状态。六价钨的d轨道上有6个电子,填满了d轨道的所有能级。

六价钨的d轨道在化学反应中发挥重要的作用。由于d轨道上有6个电子,六价钨具有较高的电子密度,使其在催化反应中具有较强的活性。六价钨常用于催化剂中,参与氧化反应、脱氢反应、氢化反应等多种化学反应过程。六价钨的d轨道还可以与其他原子或分子发生配位反应,形成配合物,进一步拓展了钨的应用领域。

除了在化学反应中的应用,六价钨的d轨道还具有重要的电子结构特性。由于d轨道上有6个电子,六价钨可以形成多种价态的离子,如六价钨离子(W^6+)。六价钨离子具有较高的氧化状态,通常具有较强的氧化性,可以作为氧化剂参与化学反应。此外,六价钨离子还具有较强的吸收和发射光谱性质,可用于光电子学和材料科学领域。

六价钨的d轨道是钨原子中的重要轨道,决定了钨的化学性质和反应活性。六价钨的d轨道在化学反应中具有较高的活性和电子密度,常用于催化剂中。六价钨的d轨道还可以形成配合物,拓展了钨的应用领域。此外,六价钨离子的d轨道具有较强的氧化性和光谱性质,可应用于氧化剂和光电子学领域。六价钨的d轨道的研究对于深入理解钨的性质和应用具有重要意义。

元素周期表中的主族元素与过渡金属

元素周期表中的主族元素与过渡金属

元素周期表中的主族元素与过渡金属元素周期表是化学中重要的工具之一,它按照元素的原子序数与化学性质的周期性变化进行排列。其中,主族元素与过渡金属是周期表中两个重要的分类。

一、主族元素

主族元素是指元素周期表中1、2、13、14、15、16、17和18族的元素。它们的特点如下:

1. 1、2族元素:位于周期表最左侧的两个族别,即“碱金属”和“碱土金属”。

- 碱金属:包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)等。它们的电子排布规则为ns^1,具有较低的电离能和较强的还原性。

- 碱土金属:包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)等。它们的电子排布规则为ns^2,具有较高的电离能和较强的硬度。

2. 13-18族元素:分别是“硼族”、“碳族”、“氮族”、“氧族”、“氟族”和“稀有气体”。

- 硼族元素:包括硼(B)、铝(Al)等。它们的电子排布规则为ns^2np^1,具有较高的电离能和一些金属特性。

- 碳族元素:包括碳(C)、硅(Si)等。它们的电子排布规则为ns^2np^2,是非金属元素的重要代表。

- 氮族元素:包括氮(N)、磷(P)等。它们的电子排布规则为

ns^2np^3,具有较高的电负性。

- 氧族元素:包括氧(O)、硫(S)等。它们的电子排布规则为

ns^2np^4,通常表现出较高的电负性。

- 氟族元素:包括氟(F)、氯(Cl)等。它们的电子排布规则为

ns^2np^5,是最活跃的非金属元素。

- 稀有气体:包括氦(He)、氖(Ne)等。它们的电子排布规则为

ns^2np^6,具有极低的化学活性。

二、过渡金属

元素周期表中的过渡金属

元素周期表中的过渡金属

元素周期表中的过渡金属

元素周期表是化学中的重要工具,它按照原子序数将化学元素分类,并提供了有关元素性质的重要信息。在周期表中,过渡金属是一组独

特的元素,它们在化学和物理性质上与其他元素有所不同。本文将介

绍元素周期表中的过渡金属,并探讨它们的特点、应用和重要性。

1. 过渡金属的定义

过渡金属是周期表中位于d区的元素,它们的电子结构具有特殊的

特点。这些元素的外层电子结构通常包含一个或多个d电子,因此它

们被称为“过渡元素”。过渡金属的一些典型代表包括铁、铜、铬和钼等。

2. 过渡金属的特性

过渡金属具有许多独特的化学和物理性质,使其在许多应用领域中

非常重要。以下是一些过渡金属的典型特性:

2.1 变价性:过渡金属的不同价态具有不同的电子配置,这使它们

在化学反应中能够转移电子,从而形成不同的化合物。

2.2 良好的导电性和导热性:过渡金属通常具有良好的导电性和导

热性,使其在电子工业和热传导领域得到广泛应用。

2.3 高熔点和高沸点:大多数过渡金属具有较高的熔点和沸点,这

使其在高温环境下稳定性较好。

2.4 形成彩色化合物:过渡金属离子可以吸收和发射可见光,因此

它们在形成彩色化合物和催化剂中具有重要作用。

3. 过渡金属的应用

由于过渡金属的特殊性质,它们在许多不同的领域中得到广泛应用。以下是一些常见的应用领域:

3.1 电子工业:过渡金属的良好导电性使其成为电子器件中常用的

材料,如导线、接插件和电路板等。

3.2 催化剂:许多过渡金属离子具有良好的催化活性,因此它们广

泛应用于化工工业中的反应催化剂。

3.3 金属合金:过渡金属与其他元素的合金形成具有特殊性能的金

元素周期表中的过渡元素

元素周期表中的过渡元素

元素周期表中的过渡元素

元素周期表是化学中一张重要的“地图”,该表按照化学元素的原子序数,显示了各元素的基本信息和特性。其中,过渡元素是周期表中

的一类重要元素,具有特殊的电子排布和化学性质。本文将从过渡元

素的定义、周期表中的位置、特性以及应用等方面进行探讨。

一、过渡元素的定义

过渡元素是指周期表中d区的元素,它们的d轨道电子不满足“2n^2”原则。具体来说,过渡元素的外层电子排布为(n-1)d^1-10ns^1-2,其中n为外层电子壳层的主量子数。过渡元素特有的电子排布使其具有独特的物理和化学性质。

二、周期表中的过渡元素

过渡元素主要分布在周期表的d区,从第3周期开始,一直延伸到第7周期。常见的过渡元素包括钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)、银(Ag)等,

共有38个元素。在周期表中,它们有着相似的电子排布和共同的化学性质。

三、过渡元素的特性

1. 高熔点和高密度:过渡元素具有较高的熔点和密度,这归功于它们结构中复杂的d电子排布和较强的金属键。

2. 多样的氧化态:过渡元素的d电子容易参与化学反应,具有多样的氧化态。例如,铁可以呈现+2、+3和+6等多种氧化态。

3. 彩色化合物:过渡元素的d电子能级跃迁引起了它们的彩色性质,使得许多过渡金属化合物呈现出各种各样的颜色。

4. 优良的催化性能:过渡元素广泛应用于催化反应中,其复杂的电

子结构和多样的氧化态使其具有较强的催化活性和选择性。

四、过渡元素的应用

1. 金属合金:许多金属合金中含有过渡元素,通过调节过渡元素的

含量和种类,可以改变合金的硬度、强度和导电性等性质。

6,7过渡金属配合物和金属催化剂及其相关催化过程解析

6,7过渡金属配合物和金属催化剂及其相关催化过程解析
例一 过渡金属催化剂上的甲酸分解反应。 火山型。
例二 过渡金属上的乙烷氢解反应
过渡金属的结构特征:
• 简单金属的几何结构模型 几何结构:面心立方结构,体心立方结 构,六方密堆积结构。 金属原子在排列时,按密堆积原则。 每层的排列
金属的电子结构:
1)价键理论模型 金属的价键理论早期由Pauling 提出。 这一理论认为,每个金属原子提供s,p,d 杂化轨道,它们重叠组成金属键。金属中 实际的电子构型来源于所有的可能键合形 式间的共振,因为所用的轨道数超过了电 子数。所以,在未填充的轨道,电子排布 方式的数目以及共振带来的稳定性之间应 该存在着某种关联。
1)直链烷烃异构成为支链的烷烃
2)直链烷烃的脱氢环化
源自文库
4)环烷烃脱氢异构
铂催化剂:直链烃的脱氢环化和 异构化,又可用于加氢,脱氢以 及氢解反应。 目标:1 催化的基元步骤
1)烷烃的生成
2)烯烃的生成
3)醇类的生成
以上三类反应均是摩尔 数减小的反应,所以加压对 反应有利。
甲烷化反应的机理
CO+H2的反应可以转化为多种烃类的混 合物:
(二)重整反应
重整反应概念: 将直链烃转化成异构的产物、环化的 产物或芳烃产物。不改变碳数把原子重新 组合。但有人把氢解和加氢脱硫等反应也 包括在重整反应之中。
以Ni为例加以说明:
金属的d特征百分数对过渡金属催化剂活 性的影响:

过渡金属元素介绍

过渡金属元素介绍
量?
4、几种重要的铬(Ⅵ)化合物
①、红钒钠(Na2Cr2O7)、红矾钾
( K2Cr2O7 )、 铬酸酐(CrO3 )
Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O
CrO3==Cr2O3+O2↑(△) Na2CrO4+KCl=Na2Cr2O7+2NaCl
②、氯化铬酰
CrO2Cl2深红色液体,外观似溴,正四面体共 价分子,故沸点较低。 K2Cr2O4+3H2SO4+4KCl=3K2SO4+2CrO2Cl2+3H2O
为什么Ti 4+所形
成的配合物都没
在Ti(Ⅳ)与H2O2则可形成有色有的颜色配?合?物, 强酸溶液中显红色稀酸或中性溶液显橙 色配合物[TiO(H2O2)]2+:
TiO2+ + H2O2 == [TiO(H2O2)]2+ 可利用此反应测定钛。
注意: 在溶液中不存在简单 的Ti(H2O)64+,只存 在[Ti(OH)2(H2O)4]2-可简写 为[TiO(H2O)5]2+称为钛酰离子。
TiO2+6HF=H2[TiF6]+2H2O TiO2+2H2SO4=Ti(SO4)2+2H2O
新制备的型钛酸,它溶于酸和碱而具有两性。
TiO2·H2O+2NaOH=Na2TiO3.2H2O
但钛酸不溶于酸和碱。
TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2 ↑

过渡金属(一)

过渡金属(一)
2018年11月27 日11时27分
3、加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4
Ti(SO4)2+H2O ⇌Leabharlann BaiduTiOSO4+H2SO4
TiOSO4+H2O ⇌ H2TiO3↓+H2SO4
4、分离煅烧 H2TiO3 ⇌ TiO2+H2O 5、碳氯法
1000-1100K TiO2+2C+2Cl2======TiCl 4+2CO 6、在1070K用熔融的镁在氩气氛中还原TiCl4可得
2、TiCl4:易水解,为偏钛酸及TiOCl2,在浓 HCl中生成H2[TiCl6]
3、Ti2(SO4)3:三价钛的还原性比(Sn2+)稍强 Ti2(SO4)3+Fe2(SO4)3 ⇌ 2Ti(SO4)2+2FeSO4 二价钛具有更强的还原性。
2018年11月27 日11时27分
20-3 钒分族
一、存在和发现 钒的主要矿物有:绿硫钒矿VS2或V2S5,钒铅矿 Pb5[VO4]3Cl等。 Nb和Ta因性质相似,在自然界中共生,矿物为 Fe[(Nb,Ta)O3]2如果Nb的含量多就称铌铁矿,反之为 钽铁矿。 二、单质的性质和用途 电子构型为(n-1)d3ns2价态有+V、+IV、+III、+II, V、Nb、Ta以+V价最稳定,V的+IV价也较稳定。 它们的单质容易呈钝态、都溶于硝酸和氢氟酸的 混合酸中,钽不溶于王水。

金属有机化学 第6章 过渡金属卡宾卡拜

金属有机化学 第6章 过渡金属卡宾卡拜

Schrock Carbene
b RCH RCH
2
H a Ta
2
Base E
+
2
C R
RCH
Ph3P=CR’R’’ Ph3P-CR’R’’
+ -
c
2
(a) 与 金 属 相 连 的 sp 碳 能 接 受 亲 电 试 剂 的 进 攻 ; (b) 与 sp 碳 相 连 的 质 子 可 与 碱 发 生 反 应 ; (c) 烷 基 可 被 改 变 。
Cr
N (iP r ) 2
1 .3 5 Å (n o rm a l d ista n ce s h o u ld b e 1 .4 1 Å, a 0 .0 6 Å s h o rte n in g )
Cr
N (iP r) 2
1 .3 3 Å (n o rm a l d ista n ce s h o u ld b e 1 .4 5 Å, a 0 .1 2 Å s h o rte n in g )
2
X + [M] = Z 61
Y
60
X
X
X
Y
M 62
Z
M 63
Z + Y = CH 2
M 64
Z
氮杂环卡宾
1991年:
氮杂环卡宾
Grubbs 第二代催化剂
四方锥构型

钼元素的价态

钼元素的价态

钼元素的价态

钼是一种重要的过渡金属元素,其化学符号为Mo,原子序数为42。钼在自然界中主要以硫化物矿物的形式存在,如辉钼矿、钼黄铁矿等。钼元素的化学性质较为活泼,可与氧、氮、硫等元素形成多种化合物。

钼元素的价态有多种形式,最常见的是+6和+4价。在+6价状态下,钼元素可形成稳定的六价钼酸盐,如钼酸钠、钼酸铵等。这些化合物在工业生产中被广泛应用,例如作为催化剂、脱硝剂、染料等。在+4价状态下,钼元素可形成四价钼酸盐,如钼酸钙、钼酸镁等。这些化合物在生物体内具有重要的生理功能,如参与硫氧还蛋白的合成等。

除了+6和+4价之外,钼元素还可以表现出+2、+3和+5价等不同的价态。在+2价状态下,钼元素可形成二价钼酸盐,如钼酸钴、钼酸镍等。在+3价状态下,钼元素可形成三价钼酸盐,如钼酸铁、钼酸铬等。在+5价状态下,钼元素可形成五价钼酸盐,如钼酸钒、钼酸铜等。

总之,钼元素的价态多样,其在不同价态下具有不同的化学性质和应用价值。通过对钼元素价态的研究,可以深入了解其化学本质和应用前景。

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+4 +5 +6 +4 +3
+2
+6
+7
第二过渡系 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd
氧化数 +3 +4 +5 +6 +7 +4 +3 +2 +1 +2
第三过渡系 La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
氧化数
+3 +4 +5 +6 +7 +8 +3 +2 +1 +1 +4 +4 +3 +2
第一过渡系 Sc Ti V Cr Mn
VIIIB Fe Co Ni
IB IIB Cu Zn
第二过渡系 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd
第三过渡系 La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
自左至右按族依次为:钪副族、钛副族、钒副族、铬 副族、锰副族、VIIIB族元素、铜副族和锌副族元素。 这些元素的(n-1)d能级正在填充,所以称为过渡元素。
• 过渡元素的离子通常在d轨道上有未成对电子,这 些电子的基态和激发态的能量比较接近,一般只 要是可见光中的某些波长的光就可使电子激发, 这些离子大都具有颜色。
离子中未配对的电子数
离子在水溶液中的颜色
0
Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Sc3+、Ti4+(无色)
1
Cu2+(蓝色)、Ti3+(紫色)
• 如果离子中的电子都已配对,如d0、d10等就比较稳 定,不易激发,这些离子一般无色,如Sc3+、Ag+、 Zn2+等。
6.1.2 化学性质
• (1)金属活泼性 • (2)多种氧化数 • (3)易形成配合物
(1)金属活泼性
元素
E (M2+/M)/V 可溶该金 属的酸
Sc
— 各种

Ti
-1.63 热HF HCl
第一过渡系 第二过渡系 第三过渡系
ⅡB E (M2+/M)/V Ⅷ Zn -0.7626 Ni Cd -0.403 Pd Hg +0.8535 Pt
E (M2+/M)/V -0.257 +0.92 +1.2
第二、第三过渡系金属都不活泼,与氧化性酸在 加热时才能发生反应。
Mo只能与浓硝酸和热浓硫酸反应,铌、铑、钽、 锇、铱与王水都很难反应
(2)多种氧化数

元素
3dn 主 要 氧 化 数
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB

ⅠB ⅡB
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
3d1 3d2 3d3 3d5 3d5 3d6 3d7 3d8 3d9 3d10
+2
+2 +2 +2 +2 +2 +1 +2
+3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +2
第6章 过渡金属元素
6.1 过渡元素的通性 6.2 ⅣB~ⅥB族金属元素及其化合物 6.3 ⅦB~ⅧB族金属元素及其化合物 6.4 稀土金属及其应用
• 过渡元素是指长周期表中d区和ds区元素,在周期 表中包括IIIB族~IIB族。通常按同元素的性质相 近把过渡元素分成三个系列。

周期
IIIB IVB VB VIB VIIB
2
Ni2+(绿色)
3
Cr3+(蓝紫色)、Co2+(桃红色)
4
Fe2+(淡绿色)
5
Mn2+(淡红色)、 Fe3+ (浅紫色)①
① Fe3+在溶液中由于水解等原因,水溶液常呈现黄色或褐色。
• 通常,基态和激发态的能量差越小,电子吸收光的 波长越长,物质呈现的颜色就越深;反之,电子吸 收光的波长越短,则物质呈现的颜色就越浅。
+4 +4
+4
+5
+6 +6 +7
稳定氧化数 不稳定氧化数
1.从左到右, 元素最高氧化数升高, ⅦB后又降低
(2)多种氧化数
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
第一过渡系 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
氧化数
+3 +3 +4 +3 +2 +2 +2 +2 +1 +2
Zn -0.7626
稀HCl H2SO4等
值同I其。I一IB可活第族周溶泼一是期于性过过迅元非减渡渡速素氧元弱氧系从素化化金左中,性属到最与稀除活右水酸C泼作总u置的用外趋换金释,势出E属放E,氢出(MS(氢气Mc2+、气。/2M+Y/M、)均L)增为a 能大负
同族元素(除Sc分族外)自上往下金属活泼性降低
IVB~VIIB族元素的单质具有高熔、沸点、高硬度的原 因,主要是它们的原子半径较小,有效核电荷较大, 价电子层有较多的未成对d电子(铬有5个),这些d电 子也参与成键,因而增强了金属的强度和晶格能。
(2)水合离子的颜色
• 过渡金属的水合离子、含氧酸根离子和配离子常 是有颜色的,与此相反,主族金属的相应离子是 无色的。
• 过渡元素是指长周期表中d区和ds区元素,在周期 表中包括IIIB族~IIB族。通常按同元素的性质相 近把过渡元素分成三个系列。

周期
IIIB IVB VB VIB VIIB
第一过渡系 Sc Ti V Cr Mn
VIIIB Fe Co Ni
IB IIB Cu Zn
第二过渡系 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd
V
Cr
-1.13 -0.90
浓H2SO4 稀HCl HNO3、HF H2SO4
Mn
-1.18 稀H2SO4 HCl等
元素
Fe Co
Leabharlann Baidu
Ni
E (M2+/M)/V -0.44 -0.277 -0.257
可溶该金 属的酸
稀HCl 稀HCl H2SO4 等
等 (缓慢)
稀H2SO4 HCl等
Cu
0.34
浓 H2SO4
第三过渡系 La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
原子结构特点:
➢随核电荷的递增,电子依次填充在次外层的d轨道上, 最外层有1~2个电子; ➢其价层电子构型为(n-1)d1~10ns1~2(Pd为4d105s0)
6.1.1 物理性质
• 过渡元素的单质显示典型的金属性质,有 金属光泽,延展性,是热和电的良导体等。
(1)熔点、沸点及硬度
• 过渡金属大多熔点、沸点高,硬度大,强 度高,密度也大(如Os、Ir 的密度为 22.6×103kg·m-3),属重金属。
熔点、沸点最高的金属主要集中在d区,尤其是 IVB、VB、VIB、VIIB族的金属,其中钨的熔点、 沸点最高(熔点3683K,沸点6200K)。
过渡元素熔点、沸点的递变规律是自IIIB至VIB依次升 高,VIB族金属的熔点、沸点最高,VIIB族以后逐渐 降低,IIB族已是低熔点金属,汞的熔点(234.13K) 最低。VIB族的铬硬度最大(9)。
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