无机化学16-d区元素(一) ppt课件
无机分析12第十六章d区元素
Fe2+
浅绿色
Co2+
酒红色
Ni2+
绿色
Cu2+
蓝色
Zn2+
无色
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许多二价过渡元素金属离子 M 2+ (aq)的 颜色与d-d 跃迁或 f-f 跃迁有关。这种 跃迁发生在金属离子本身，通常强度都 很弱，不能解释无机颜料的颜色。副篇 介绍了荷移跃迁和价层间跃迁。
第一过渡系金属水合离子的颜色
●熔点、沸点高
同周期元素单质的熔 点，从左到右一般是先逐渐
升高，然后又缓慢下降。在
同一族中，第二过渡系元素 的单质的熔点、沸点大多高 于第一过渡系，而第三过渡 系的熔点、沸点又高于第二 过渡系(第 3 族除外)，熔点 最高的单质是钨。 熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
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(4)
金属元素的电极电势
φθ的单位为V
元素
Ca －2.87 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 0.34 Zn －0.76
φθ(M2＋/M)
Φθ (M3+／M2+)
－ －1.63 －1.18
－0.91 －1.18 －0.44 －0.28 －0.23
－
－
－0.37 －0.256 －0.41 +1.51
d 电子组态 M2+(aq)
d1 d2 Sc2+ Ti2+
d3 d4 V2+ Cr2+
d5 d6 d7 Mn2+ Fe2+ Co2+
d8 d9 d10 Ni2+ Cu2+ Zn2+
稳 定 性 增 大
无机化学完整16-d区元素(一)PPT
K sp (Ag2CrO4) 1.1×1012 K sp (Ag2Cr2O7 )2.0×107
4Ag Cr2O72 H2O 2Ag2CrO4 (s,砖红) 2H
2Ba2 Cr2O72 H2O 2BaCrO4 (s,柠檬黄)2H
2Pb2 Cr2O72 H2O 2PbCrO4 (s,黄) 2H
可 氧 化 物 种SO 32- I- C l- H 2S Fe2+ 产 物 SO 42- I2 C l2 S或 SO 42- Fe3+
Sn2+ Sn4+
溶液的酸度不同，MnO4—被还原的产物不同：
2M 4 53 2 S n 6 O O H 22 M 52 4 S n 3 2 O O H
族族
4(第一 过渡系)
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe Co Ni
铁系
Cu
Zn
5(第二
Ru Rh Pd
过渡系) Y Zr Nb Mo Tc 轻铂组 Ag Cd
6 (第三 La过渡系) Lu
Hf
Ta
W
Re
Os Ir Pt
重铂组
Au
Hg
7(第四 Ac过渡系) Lr
Rf
Db
Sg
Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
6Fe3 2Cr3 7H2O 3Sn 4 2Cr3 7H2O
K 2Cr2O7 (s) 14HCl(浓)
.
3Cl2 2CrCl3 2KCl 7H2O
21
2.铬(Ⅲ)的化合物 (1) Cr2O3的制备与性质 性质：C2rO36H C3r3H 2O
3H 2OC2rO32OHCr(O 4 H)
(n-1)d1-10ns1-2 (Pd为5s0)
无机化学大连理工第十六章-d区元素(一)-习题解
第十六章 d区元素(一) 习题解1.完成并配平下列反应方程式。
（1）2TiO2+ + Zn + 4H+→2Ti3+ + Zn2+ + 2H2O（2）2Ti3+ + 3CO32- + 3H2O →2Ti(OH)3(s) + 3CO2(g)（3）TiO2 + H2SO4(浓) →TiOSO4 + H2O（4）TiCl4 + 3H2O →H2TiO3(s) + 4HCl（5）TiCl4 + 2Mg →2MgCl2 + Ti(s)2.完成并配平下列反应方程式。
（1）V2O5 + 2Cl- + 6H+→2VO2+ + Cl2(g) + 3H2O（2）2NH4VO3→V2O5 + 2NH3(g) + H2O (加热)（3）2VO2+ + SO32- + 2H+→ 2VO2+ + SO42- + H2O（4）5VO2+ + MnO4- + H2O →5VO2+ + Mn2+ + 2H+3．已知下列电对的标准电极电势：VO2+ + 2H++ e-→VO2+ + H2O φθ = 0.9994VVO2+ + 2H++ e-→V3+ + H2O φθ = 0.337VV3+ + e-→V2+φθ = -0.255VV2+ + 2e-→V φθ = -1.2V在酸性溶液中分别用1mol·L-1Fe2+，1mol·L-1Sn2+和Zn还原1mol·L-1的VO2+时，最终得到的产物各是什么（不必计算）？解：查附表六可知：Fe3+ + e-→Fe2+φθ(Fe3+/ Fe2+) = 0.769VSn4+ + 2e-→Sn2+φθ(Sn4+/ Sn2+) = 0.1539VZn2+ + 2e-→Zn φθ(Zn2+/ Zn) = -0.7621V当用1mol·L-1 Fe2+还原1mol·L-1的VO2+时，只能得到VO2+离子；当用1mol·L-1 Sn2+Z 在酸性溶液中还原1mol·L-1的VO2+时，首先被还原为VO2+离子，可继续被被还原为V3+离子。
大学无机化学d区元素介绍
3.物理性质
(1) 熔点、沸点高
熔点最高的单质：钨(W)
(2) 硬度大 (3) 密度大
熔点： 3410℃ 沸点： 5900℃
硬度最大的金属：铬(Cr)
以金刚石为10，铬为9
密度最大的单质：锇(Os)
(4) 导电性，导热性，延展性好
22.7gcm-3
4.离子呈现多种颜色
物质显色的原因是由于可见光作用到物质上以后物质
12.2.3（2）钒的化学性质
•价电子层结构3d34s2，主要氧化态+5，也能形成氧化态为 +4，+3，+2的化合物。化学性质相当复杂。
VO2+ 1.0 VO2+ 0.36 V3+
-0.25
-0.25
V2+ -1.2 V
17
12.2.3（3）钒的氧化物(V2O5)
•酸碱性: VO碱O2+ 2C +2Cl2 = TiCl4 +2CO 四氯化钛是无色液体，有剌鼻的气味，极易水解， 在潮湿的空气中由于水解而发烟——利用此反应可 制造烟幕：
•TiCl4高温氧化制备优质钛白——氩气氛保护下得Ti： TiCl4(l) +Mg = Ti +2MgCl2
16
12.2.3（1） 钒
•钒在地壳中的含量比锌、铜、铅等普通元素还要多，但分 布很分散，属稀有元素。 •钒被广泛用于制造特种钢和催化剂。
在钛的化合物中，以+4氧 化态的化合物最稳定。二 氧化钛在自然界中有三种 晶型：金红石、锐钛矿和 板钛矿。其中最重要的是 金红石，天然金红石中因 含少量杂质而呈红色或橙 色。
金红石的结构
13
12.2.1（3） 化学性质
•室温下金属钛较稳定，但受热时，钛可与许多非金属，如： 氧、氮、碳、卤素等反应。 •钛在室温下不能与水或稀酸反应，但可溶于浓盐酸或热的 稀盐中形成三价钛离子：
无机化学课件——第十九章 d区元素
OH
H
(亮绿色)
Cr(OH)
4
H2O Cr2O3 (绿)
19.2.3. 水溶液中离子及其反应
1.Cr(Ⅲ)的盐
Cr（2 SO
4）3，KCr(SO
）
42
12H
2O,
CrCl3
•水解
[Cr(H 2O）6 ]3
[Cr(OH)(H 2O）5 ]2 H
K 104
2Cr3 3S2 6H2O Cr(OH）3(s) 3H2S(g) 2Cr3 3CO32- 3H2O 2Cr(OH）3(s) 3CO2 (g)
2
O
-0.91 Cr
-0.74
EB / V
CrO
2 4
-0.12
Cr(OH)
4
-1.1
Cr(OH) 2
-1.4
Cr
-1.3
•性质 ① 灰白色, 熔点沸点高，硬度大。
② 活泼金属，表面已形成一层氧化膜，活 泼性下降。 ③ 无膜金属与酸的反应
2Cr 2H 2SO4 (浓) Cr（2 SO4）3 3SO2 H2O 在冷、浓硝酸中钝化。
•Cr(Ⅲ)的配合物的多种颜色
[Cr(H2O）6 ]Cl3紫色，[Cr(H2O）5Cl]Cl2 H2O蓝绿色 [Cr(H2O）4Cl2 ]Cl 2H2O绿色
2.Cr2O72-与CrO42-间的转化
•pH值的影响
2CrO
2 4
2H
(黄)
2HCrO
4
Cr2O
2 7
H
2
O
(橙)
pH<2：Cr2O72-为主 pH>6：CrO42-为主
•还原性
酸性条件：E (Cr2O72 / Cr3 ) 1.33V
无机化学课件：第8章 d区、ds区元素
稳定性增大
2 V2+(aq) + 2 H3O+(aq)
2V3+(aq) + H2(g) + 2 H2O(l)
2 Cr2+(aq) + 2 H3O+(aq) Mn2+(aq)
2 Cr3+(aq) + H2(g) + 2 H2O(l)
Ni和Cu(当然还有Zn)的稳定水合离子只能是二价的
3. 同族元素族氧化态稳定性变化趋势
8.1.1 金属单质的物理性质
(1) 原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2
(2) 原子半径和电离能
总趋势: 同周期 左→右 小→大 同副族 不规律
(3) 金属单质的物理性质 ●熔点、沸点高
熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
●硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr) 摩氏 9.0
d 区金属自左至右族氧化态稳定性下降和低氧 化态稳定上升的趋势可以理解为核电荷逐渐增加， 对价层电子控制能力逐渐加大的结果。
d 电子组态 d1 d2
d3
d4
d5 d6 d7 d8
d9 d10
M2+(aq) Sc2+ Ti2+ V2+ Cr2+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Zn2+
d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
《无机化学》课件
酸碱反应与沉淀反应
总结词
酸碱反应和沉淀反应是无机化学中常见的反应类型，需要掌握其 基本原理和规律。
酸碱反应
理解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的规律和特点，如强酸制备弱酸 、水解反应等。
沉淀反应
研究沉淀的形成和溶解，了解沉淀的生成、转化和溶解等基本规律 。
氧化还原反应与配位反应
总结词
01
氧化还原反应和配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应是无机化学中的重要反应类型，需要
酸碱反应与离子平衡
酸碱反应
酸和碱之间的中和反应，生成盐和水 。
酸碱指示剂
离子平衡
溶液中离子间的相互作用和平衡状态 ，如水的电离平衡、沉淀溶解平衡等 。
用于指示溶液酸碱度的指示剂，如酚 酞、甲基橙等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应
电子转移的反应，包括氧化和还 原两个过程。
原电池
将化学能转化为电能的装置，由 正负极和电解质溶液组成。
存储材料，为新能源技术的发展提供重要的支撑。
无机化学在环保领域的应用
总结词
无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。
详细描述
随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重。无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土 壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。通过研究无机物质的性质和反应机制，可以开发出高 效、低成本的污染物处理技术和资源化利用方案，为环境保护事业的发展做出重要贡献。
无机化学在生物医学领域的应用
总结词
无机化学在生物医学领域的应用主要涉及药物设计与 合成、生物成像技术和生物医用材料等方面。
详细描述
生物医学领域的发展对于人类的健康和生活质量的提高 具有重要意义。无机化学在生物医学领域的应用主要涉 及药物设计与合成、生物成像技术和生物医用材料等方 面。通过研究无机化合物的生物活性和反应机制，可以 开发出高效、低毒的药物和生物医用材料，为疾病诊断 和治疗提供新的手段和途径。同时，无机化学在生物成 像技术方面也具有广泛的应用前景，如荧光探针、磁共 振成像等，为生物医学研究提供重要的技术支持。
无机化学课件第8章d区元素
（2）其它各族与酸作用：
第一过渡系：E（M2+/M） < 0 V M + 非氧化性酸 → M2+ + H2↑
能与氧化性酸作用, 但 Ti、V“钝化”（致密氧化膜）。
第二、三过渡系
大多数不与非氧化性酸作用，表现出高的化学稳定 性。钌、铑、铌、钽等甚至在常温下不溶于王水。
（3）能与活泼的非金属(如卤素和氧等)直接化合。 例如: 加热条件下
d区
f区
2020/10/28
元素过渡系的划分
第一过渡系 第二过渡系 第三过渡系 第四过渡系
2020/10/28
8-1-2 d区元素单质的性质
1. 物理性质
溶、沸点高；
Tf（W）：3410℃
d区元素的熔点
硬度大；
莫氏硬度（Cr）：9
密度大；
d（Os）：22.59 g/cm3
有金属光泽； 延展性、导电性、导热性好。
[Cr(NH3)6]3+ 黄
向Cr3+的溶液中滴加氨水，先生成Cr(OH)3沉淀，当 氨水过量时沉淀可部分溶解
NH3·H2O
NH3·H2O+NH4+
Cr3+
2020/10/28
Cr(OH) 3
[Cr(NH3)6] 3+
Cr3+在酸性溶液中很稳定，需要过硫酸铵、高锰酸
钾等强氧化剂才能将其氧化，但在碱性溶液中CrO2-却有 较强的还原性：
2020/10/28
（2）含氧酸根离子的颜色
d0和d10构型的过渡金属有色化合物主要发 生电荷跃迁。
MnO4-
(紫色)
CrO42-
(黄色)
VO43-
无机化学(第六版)电子教案——大连理工大学 (16)
-1.18
可溶该金 属的酸
元素
各种酸 热HCl， HF
Fe Co
HNO3， HF，浓 H2SO4
Ni
稀HCl， 稀HCl，
H2SO4
H2SO4 等
Cu Zn
E
M2+/M V
-0.409
-0.282
-0.236
+0.339 -0.762
可溶该金 稀HCl， 缓慢溶
属的酸 H2SO4 解在
等
HCl
等酸中
熔融不分解
不分解
失去结晶水
稀HCl， H2SO4
等
HNO3， 稀HCl，
浓热 H2SO4
H2SO4
等
1. 第一过渡系的单质比第二过渡系的单质 活泼；
例如：第一过渡系除 Cu 外均能与稀酸 作用，第二、三过渡系仅能溶于王水、氢氟 酸，而Ru, Rh, Os, Ir 不溶于王水。 2. 与活泼非金属(卤素和氧)直接形成化合物。 3. 与氢形成金属型氢化物：
钛合金牙托 钛骨头
钛合金瓷牙
2. 钛的化合物 钛的价层电子构型：3d24s2 钛可以形成氧化值为 +4，+3，+2，0，-1
的化合物。氧化值为 +4 的化合物比较稳定， 应用较广。如：TiO2。
二氧化钛在工业上用作白色涂料，更重 要的是二氧化钛可以用来制备钛的其他化合 物。
自然界存在的金红石主要成分是TiO2， 由于含有少量的铁、铌、钽、钒等而呈红色 或黄色。金红石的硬度高，化学稳定性好。
16.3.2 铬的化合物
颜色 熔点/℃
CrO3 (铬酐) 暗红色
K2CrO4
黄色
K2Cr2O7 (红矾) 橙红色
大学无机化学 d区元素介绍
16.3.2 铬的化合物
Cr2O3 (铬绿)
颜色 CrO3 (铬酐) 暗红色
熔点/℃ 受热时的变化 198 250℃分解为 Cr2O3与O2 熔融不分解 熔融不分解 不分解 失去结晶水 失去结晶水
K2CrO4
K2Cr2O7 (红矾) Cr2O3 (铬绿) CrCl3· 2O 6H
黄色
橙红色 绿色 紫色
Ac, (104-112,人工合成元素)
57-71
89-103
2
第十六章
d区元素（一）
§16.1 d区元素概述
§16.2 钛 钒
§16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物 §16.4 锰
§16.5 铁 钴 镍
§16.1 d区元素概述
16.1.1 d区元素通性
1.原子的价电子层构型：
(n-1)d1-10ns1-2
•常温下，Cr, Mo, W表面因形成致密的氧化膜而降低了化学 活性，在空气中或水中都相当稳定。
21
16.3.1 铬、钼、钨的单质
铬分族(VIB)：Cr, Mo, W 价电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2 灰白色金属，熔沸点高，硬度大。 表面易形成氧化膜。 室温时纯铬溶于稀HCl,H2SO4，在浓 HNO3中钝化。高温下与活泼的非金属及 C,B,N反应。
(4) Cr(Ⅲ)的还原性与氧化性
酸性条件：E (Cr2 O / Cr ) = 1.33V 2Cr 3S2O 7 H 2 O
24
4 27 3
3
28
Ag
2Cr2O 7 SO 2 14H 4
E (CrO / Cr(OH)-4 ) = -0.12V 碱性条件： 3H 2 O 2 2OH 2Cr(OH)
《无机化学》课件.ppt
10
Chemical Reaction
能否发生（反应方向）
能量转换（热效应）
化 学
反应限度（化学平衡）
反 应
反应速率
化 学
反应机理
动
力
学
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化反
学 热
应 的 可
力能
学性
反 应 的 现 实 性
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11
研究内容包括两个方面
①热化学：化学和物理变化中的能量转换 问题。以热力学第一定律为基础。 (the first law of thermodynamics)
题，起化学与工程技术间的桥梁作用。
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1
2．《无机化学》课程的任务
1）了解近代化学的基本理论，掌握必要的 化学基本知识和基本技能。
2）了解化学在工程技术上的应用，能运用 化学的观点来理解相关学科中涉及化学的有 关问题。
3）学会正确的学习方法和研究问题的方法。
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2
3．《无机化学》课程的学习内容
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16
状态函数的特点
➢与状态一一对应;
➢状态函数之间是相互关联的，如pV=nRT;
➢当体系的状态发生变化时，状态函数的变化量只与体系的 始、末态有关，而与变化的实际途径无关。
以下例子
说明：当
外压从3pº变为p°
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15
3. 状态与状态函数state and state function
状态就是体系一切性质的总和。
如体系的宏观性质都处于定值，则体系为平衡态。 状态变化时，体系的宏观性质也必然发生部分或 全部变化。
d区元素
（3）与B、C、N形成间充式化合物，m.p.比 纯金属还高 ，TiC、 WC、TiN、TiB 的 m.p. > 3000℃，硬度都接近于金刚石
ZnS (硫化锌) ZnS (BaSO4) (锌钡白) CdS/CdSe (镉红)
铬酸盐
白色
红色
Pb(Cr, Mo, S)O4 (钼红)
黄色
CdS (镉黄)
PbCrO4或Pb(Cr, S)O4 (铬黄) ZnCrO4 (铬酸锌)
绿色
Cr2O3 铬绿 (氧化铬绿) (铅铬黄+铁蓝) (Co, Ni, Zn)2O4 (尖晶石绿)
许多国家都在颁布相应的法律限制使用含有危害人体健康和 环境的重金属元素（如 Cd、Cr、Hg、Mo等）的颜料， 因此， 发展新型、无毒的无机颜料材料已迫在眉睫 。已有人将 γ– Ce2S3 掺杂着碱金属作为红色和黄色颜料. 它们可用于染色制衣 工业和塑料工业，从而替代了CdSe1-xSx材料。
(1 ) 颜色的互补 (2 ) 无机化合物生色机理— 产生能量较低的激发态
水可以部分地被氯离子所置换，形成不同的水合异 构体，并呈现不同的颜色：
[Cr(III)(H2O)6] Cl3
紫色 淡绿色
[Cr(III)Cl(H2O)5]Cl2· H2O
[Cr(III)Cl2(H2O)4]Cl· 2H2O
暗绿色
实验室见到的三价铬离子溶液常为淡绿色，就是 因为部分内界H2O被溶液中的氯离子所置换的缘故。
第一电离能
总趋势: 同周期 左→右 小→大 同副族 不规律
d 区 元 素
d区元素
二、 钒（V）、铌（Nb）和钽（Ta）
钒的化合物都有五彩缤纷的美丽色彩，故以瑞典女神 Vanadies命名。钒在地壳中的丰度为0.0136%，它的分布广泛且 分散，海水中含量在10-9数量级，但在海洋生物体内得到富积， 如海鞘体内钒的含量是海水的几千倍。钒的主要矿物为绿硫钒 （VS2或V2S5）、铅钒矿（Pb5(VO4)3Cl）等。我国四川攀枝花蕴 藏的钒钛铁矿是重要的钒资源。同样由于镧系收缩的影响，铌和 钽性质相似，在自然界可与铁共生，它们共生的矿物的主要成分 可以用通式Fe(MO3)2表示。钒、铌、钽均是稀有金属。
d区元素
1. 金属钒及其化合物
钒是银灰色有延展性的金属，但不纯时硬而脆。钒是 活泼金属，易呈钝态，常温下不与水、苛性碱及稀的非氧 化性酸作用，可溶于氢氟酸、强氧化性酸和王水，也能与 熔融的苛性碱反应。高温下可与大多数非金属反应，甚至 比钛还容易与氧、碳、氮和氢化合，所以制备钒金属单质 很难，常用较活泼金属（如钙）热还原V2O5得到。
d区元素
锆和铪主要用于原子能工业。锆合金强度高， 可用作核反应堆中核燃料的包套材料。铪具有特别 强的热中子吸收能力，主要用于军舰和潜艇原子反 应堆的控制棒。锆不与人体的血液、骨骼及组织发 生作用，已用作外科和牙科医疗器械，并能强化和 代替骨骼。铪合金难熔，具有抗氧化性，用作火箭 喷嘴、发动机和宇宙飞行器等。
d区元素
d区元素
2. 铌和钽
铌和钽都是钢灰色金属，略带蓝色。它们具有极 其相似的性质，都有很强的抗腐蚀能力，能抵抗浓热 的盐酸、硫酸、硝酸和王水。铌和钽只能溶于氢氟酸 或氢氟酸与硝酸的热混合液中，在熔融碱中被氧化为 铌酸盐或钽酸盐。铌酸盐或钽酸盐进一步转化为其氧 化物，再由金属热还原得到铌或钽单质。
大学无机化学d区元素介绍
失去结晶水
水溶液中铬的各种离子
颜色
Cr2O
27
橙红
CrO
24
黄
Cr3+(aq) 紫
Cr(OH)
4
亮绿
Cr2+(aq) 蓝
Cr2+(aq)
存在的pH
＜2
＞6
酸性
强碱 酸性
Cr3+(aq)
1. （1）Cr(Ⅵ) 含氧酸及其离子在溶液中的转化
•H2Cr2O7, H2CrO4均为强酸,仅存在于稀溶液
(2) Cr(Ⅵ) 的难溶盐 铬酸盐比相应的重铬酸盐溶解度小。 Ksp(Ag2CrO4) =1.1×10-12 Ksp(Ag2Cr2O7 )=2.0×10-7
4Ag Cr2O72- H2O 2Ag2CrO4 (s,砖红) 2H 2Ba2 Cr2O72- H2O 2BaCrO4 (s,柠檬黄)2H 2Pb2 Cr2O72- H2O 2PbCrO4 (s,黄) 2H
如：VH18，TaH0.76，LaNiH5.7 。 4. 与硼、碳、氮形成间充式化合物。
5.多种氧化态 红色为常见的氧化态
§12.2 钛 钒
12.2.1.（1）金属钛的物理性质
银白色光泽，熔点较高，密度比钢小，机 械强度大，抗腐蚀性很强。 航天、航海、军械兵器等部门不可缺少的 材料。
12.2.1 （2）钛的 化合物
18
•V2O5与强酸反应（pH < 1） 得到的不是五价钒离子，而是含五价钒的钒氧离子：
V2O5 + 2H+ = 2VO2+ + H2O
•五氧化二钒具有氧化性，可以氧化盐酸：
V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O
无机化学PPT课件 元素化学 s区元素 p区元素 d区元素 ds区元素
第 三 部 分 元 素 化 学•熟悉元素性质与电子层结构的关系 •掌握单质和重要化合物的性质•了解它们在医药中的应用结束无机化学 2014/12/1 §12-15 : 2从上到下 半径增大 电离能减小 电负性减小第一节 s 区元素概述第十一章 s 区元素ⅠA ns 1 Li Na K Rb Cs ⅡA ns 2 Be Mg Ca Sr Ba碱金属 碱土金属从左到右，半径减小电离能增大 电负性增大除Li 和Be 外，多数金属形成离子化合物。
p273结束 无机化学 2014/12/1 §12-15 : 7NaHCO 3：小苏打，用于治疗胃酸过多和酸中毒； CaCO 3： 珍珠、钟乳石、贝壳的主要成分；Na 2SO 4·10H 2O : 中药称芒硝或朴硝，作缓泻剂； Na 2SO 4 ：中药称玄明粉或元明粉，作缓泻剂； BaSO 4: 重晶石，难溶于水、酸、碱，能强烈吸收X 射线，因无毒用作胃肠造影剂之“钡餐”； BaCl 2：剧毒（致死量0.8g ）。
CaSO 4·2H 2O 生石膏，内服清热泻火； CaSO 4· H 2O 熟石膏(煅石膏, 烧石膏)粉末遇水膨胀硬化，石膏绷带，外敷治疗烫伤疥疮等。
MgSO 4·7H 2O ：又称泻盐，作缓泻剂。
四、重要的盐类 p28112结束无机化学 2014/12/1 §12-15 : 8 五、对角线规则 p282在周期表s 区和p 区，某元素与左上方或右下方的元素及其化合物的性质相似。
例如：Be 和Al 的还原性相近； Be(OH)2和Al(OH)3 均为两性；例如：LiCl,、MgCl 2 都是共价化合物； LiOH 、Mg(OH)2都是中强碱，微溶于水Li Be B C Na Mg Al Si结束 无机化学 2014/12/1 §12-15 : 9VIIA 族 n s 2n p 59F 17Cl 35Br 53I 85At一、卤族元素的通性 (p284)（1） 是非极性分子，难溶于水，易溶于有机溶剂及碘化钾溶液中：KI + I 2 = KI 3 碘酒(碘酊)（p306习题3） F 2→I 2 的熔点、沸点、密度增大。
《无机化学》电子教案：d区元素(一).doc
《元素化学》课程d区元素（一）教案任课专业、年级、班级2012级应用化学主讲教师主讲教师职称教授使用教材大连理工大学（高教第5版）学时安排12学时二o—•三年五月元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
授课对象应化1201B元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案教学方式讲授教学资源多媒体，网络教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.掌握：珞重要化合物的结构和性质。
2.熟悉：珞配合物及其异构现象。
3.了解：重珞酸钾生产。
教学过程设计（请打7）:复习：5分钟授新课：85分钟安排讨论8分钟布置作业2分钟教学方式（请打7）:讲授7 讨论口示教口指导口其他口教学资源（请打7）:多媒体7 模型口实物口挂图口音像口其他口备注填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案教学过程设计（请打Q ）:复习：8分钟授新课：82分钟安排讨论8分钟 布置作业2分钟 教学方式（请打P ）:讲授7 讨论口 示教口 指导口 其他口教学资源（请打7）:多媒体7 模型口 实物口 挂图口 音像口 其他口 备注填表说明：1、 每项页面大小可自行添减；2、 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案3.教学内容（包括基本内容、重点、难点）：1.基本内容：铁系元素概述，铁，钻和線及其化合物。
2.重点：铁钻繰的氧化物、氢氧化物和配合物性质。
3.难点、：铁钻採炭基配合物的成键。
①《无机化学》，北京师范大学等校编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
②《无机化学》，武汉大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
③《无机化学》，孟庆珍，胡晶文，程泉寿等，北京师范大学出版社，1988年8月第1版④《无机化学学习指导》，大连理工大学无机化学教研室等编（配高教第5版），大大连理工大学出版社，2006年9月第5版.⑤《无机化学习题详解》（高教社•《无机化学•第4版•第三版》，大连理工），郭丽萍，雷家術，童辉编，华中科技大学出版社，2004年5月第1版.⑥《无机化学■■全析精解》（高教社•大连理工•第4版），许国根编，西北工业大学出版社，2007 年8月第1版.⑦《无机化学一辅导讲案》（高教社•大连理工•第5版），岳红编，西北工业大学出版社，2008 年1月第1版⑧《铀族金属矿冶学》，刘时杰编著，冶金工业出版社，2008年7月第1版。
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16.3.1 铬、钼、钨的单质
铬分族(VIB)：Cr, Mo, W, Sg 价层电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2
灰白色金属，熔沸点高，硬度大。 表面易形成氧化膜。
室温时纯铬溶于稀HCl,H2SO4，在浓 HNO3中钝化。高温下与活泼的非金属及 C,B,N反应。
氢氟酸，而Ru,Rh,Os,Ir不溶于王水。 2. 与活泼非金属(卤素和氧)直接形成化合物。 3. 与氢形成金属型氢化物：
如：VH18，TaH0.76，LaNiH5.7 。 4. 与硼、碳、氮形成间充型化合物。
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E (Ni2+/Ni) =－0.2363V
E (Pd2+/Pd) = +0.92V E (Pt2+/Pt) = +1.2V(估计值)
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2. d区元素原子的价电子层构型
(n-1)d1-10ns1-2 (Pd为5s0)
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3. d区元素的3原. 同六子族周半元期径素(除从Ⅲ上B往)外下由原于子镧半系径收增缩大使，其但同五、
Cs 250 Rb
过族 性渡元质元素相素原似的子。半原径子十半分接径近，导致其元素
原子半径/pm
K 200
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§16.1 d区元素概述
16.1.1 d区元素的原子半径和 电离能
16.1.2 d区元素的物理性质 16.1.3 d区元素的化学性质 16.1.4 d区元素的氧化态 16.1.5 d区元素离子的颜色
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16.1.1 d区元素的原子半径和电离能
1.d区元素在周期表中的位置
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第十六章 d区元素(一)
§16.1 d区元素概述
§16.2 钛 钒 §16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物
§16.4 锰
§16.5 铁 钴 镍
*§16.6 铂系元素简介
*§16.7 金属有机化合物
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1
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠBⅡB
周
钪 钛钒铬 锰 分 分分分 分
铜锌 分分
期 族族族族族
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16
16.3.2 铬的化合物
水溶液中铬的各种离子
Cr2+(aq)
颜色 存在的pH
Cr2O
27
橙红
CrO
24
黄
Cr3+(aq) 紫
＜2 ＞6 酸性
Cr(OH)
4
亮绿
Cr2+(aq) 蓝 ppt课件
强碱 酸性
Cr3+(aq)
17
• 铬元素的电势图
EA
/V
Cr
2
O
2 7
1.33
Cr 3 -0.41 Cr 2 -0.91 Cr
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16.1.3 d区元素的化学性质
元素
M2/M
EV
可
Sc ---
各种酸
Fe -0.409 稀 HCl H2SO4
等
Ti
-1.63
热 HCl HF Co
-0.282 缓慢溶解 在 HCl 等
酸中
V -1.2 (估算值) HNO3， HF 浓 H2SO4 Ni
注：红色为常见的氧化态。
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16.1.5 d区元素离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Fe(Ⅲ)
水合离子呈现多种颜色。
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Cu(Ⅱ)
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§16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物
16.3.1 铬、钼、钨的单质 16.3.2 铬的化合物 *16.3.3 钼、钨的化合物 *16.3.4 多酸型配合物
2H
(黄)
2HCrO
4
Cr2O72 H2O (橙)
pH<2：Cr2O72-为主，pH>6：CrO42-为主。
-0.236
稀 HCl H2SO4 等
Cr -0.90
稀 HCl H2SO4
Cu +0.339
HNO3，浓 热 H2SO4
Mn
-1.18
稀 HCl H2SO4
等 Zn
-0.762
稀 HCl H2SO4
等
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1. 第一过渡系的单质比第二过渡系的单质 活泼；
例：第一过渡系除Cu外均能与稀酸作用， 第二、三过渡系仅能溶于王水、
(3) Cr(Ⅵ) 含氧酸及其离子在溶液中的转化
•H2Cr2O7, H2CrO4均为强酸,仅存在于稀溶液
HCr 2O7
H
Cr2O
2 7
Ka2 0.85
H2CrO 4
H
HCrO
4
Ka1 9.55
HCrO
4
H
CrO
2 4
•pH的影响
Ka2 3.2×107
2CrO
2 4
族族
4(第一 过渡系)
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe Co Ni
铁系
Cu
Zn
5(第二 过渡系)
Y
Ru Rh Pd Zr Nb Mo Tc 轻铂组 Ag Cd
6 (第三 La过渡系) Lu
Hf
Ta
W
Re
Os Ir Pt
重铂组
Au
Hg
7(第四 Ac过渡系) Lr
Rf
Db
Sg
Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
150
2. 同一周期元素从左到右原子半径缓慢
Ba Sr
减小，到铜族元素又稍增第大一。过渡系
第二过渡系
Ca
1. 过渡元素原子半径第一三般过比渡系
Y
较小。
Lu
Zr
Hg
Sc Hf Ti
Ta
Nb
W Re Os
Ir
Au
Cd
Pd
Ag
V
Mo Tc Ru Rh Pt Cr Mn Fe Co Ni Cu
Zn
100
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ Ⅷ Ⅷ ⅠB ⅡB
E Zn2/Zn 0.762 V E Cd 2/Cd 0.402 V E Hg 2/Hg 0.852 V
总趋势：从上到下活泼性降低。
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16.1.4 d区元素的氧化态
多种氧化态。例如：Mn的氧化态呈连续状，
Mn(CO)5Cl(+1)，Mn(CO)5，NaMn(CO)5(-1)。
族 ppt课件
6
4.d区元素的第一电离能
总趋势：同周期 左右由小大,幅度不大。
同副族 不规律。
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7
16.1.2 d区元素的物理性质
•熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨(W)
•硬度大
硬度最大的金属：铬(Cr)
•密度大
密度最大的单质：锇(Os)
•导电性，导热性，延展性好。
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熔 点 变 化 示 意 图
-0.74
EB
/
V
CrO
2 4
-0.12
Cr(OH)
4
-1.1
Cr(OH) 2
-1.4
Cr
-1.3
酸Cr性O24溶无液氧中化，性Cr2O
2 7
有强氧化性碱性溶液中，
酸性溶液中， Cr3+稳定
碱性溶液中， [Cr(OH)4]-有还原性
无论酸性或碱性溶液，Cr(Ⅱ)均不稳定
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1.铬(Ⅵ)的化合物