过渡元素概述

第一节过渡元素概述

无机化学多媒体电子教案

第十一章 过渡元素

d 区元素在周期表中的位置

11 11 过渡元素

过渡元素Ds Rg Cp

主要内容过渡元素概述

1.1.过渡元素概述

锰的重要化合物2.2.锰的重要化合物

铁系元素

3.3.铁系元素

基本要求

1.过渡元素通性

Mn((Ⅵ)、Mn

Mn((Ⅶ) 2.Mn(Ⅱ)、Mn

Mn((Ⅳ)、Mn

重要化合物的主要性质

3.Fe、Co、Ni重要化合物的主要性质

2010-12-1

目 录录

目录

11-1 过渡元素的通性11-4 锰

11-5 铁系元素

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第十一章 过渡元素

第一节过渡元素概述

过渡元素通性

目录

11-1

11-1-1-1-1 过渡元素的原子结构-2 单质的物理性质1111-1-1-1-2

-3 单质的化学性质1111-1-1-1-3

-4 化合物颜色

1111-1-1-1-4

-5 配位催化性

1111-1-1-1-5

-6 磁性

1111-1-1-1-6

Cp

Rg Hs Mt Ds

Bh Sg Db Rf Lr 7(第四过渡系)

Hg Au Os Os Ir Ir Ir Pt

Pt 重铂组Re W Ta Hf Lu 6 (第三过渡系)Cd Ag Ru Ru Rh Rh Pd

Pd 轻铂组Tc

Mo Nb Zr Y 5(第二过渡系)Zn

Cu Fe Co Ni

铁系

Mn Cr V Ti Sc 4(第一过渡系)ⅡB 锌分族ⅠB 铜分族Ⅷ

ⅦB 锰分族

ⅥB 铬分族ⅤB 钒分族ⅣB 钛分族ⅢB 钪分族 族 周 期

11-1-1

过渡元素的原子结构11-1-1 过渡元素的原子结构13-1-1 过渡元素原子特征

价层电子构型为(n-1)d1 1 1010n s1 2

~ ~

(n -1)d 1 1 1010n s

1 2 4f 145d 106s 2

Hg 4d 105s 2Cd 3d 104s 2Zn ⅡB 4f 145d 106s 1Au 4d 105s 1Ag 3d 104s 1Cu ⅠB Pt Ir Os Re W Ta Hf Lu 六

4f 145d 96s 1

4d 10Pd 3d 84s 2Ni 4f 145d 76s 2

4d 85s 1Rh 3d 74s 2Co 4f 145d 66s 24d 75s 1Ru 3d 64s 2Fe Ⅷ4f 145d 26s 24d 25s 2Zr 3d 24s 2Ti ⅣB 4f 145d 46s 24d 55s 1Mo 3d 54s 1Cr ⅥB 4f 145d 56s 2

4d 55s 2Tc 3d 54s 2Mn ⅦB 4f 145d 36s 24d 45s 1Nb 3d 34s 2V ⅤB 4f 145d 16s 24d 15s 2Y 3d 14s 2Sc ⅢB 五四核核核电电电荷荷荷增增增加加加，

电电电子子子填填填充充充在在在次次次外外外层层层轨轨轨道道道上上上，

最最最外外外层层层只只只有有有 个个个电电电子子

子1~2

~ ~

13-1-1 过渡元素原子特征11-1-1 11-1-1 过渡元素原子特征

过渡元素原子特征价层电子构型为(n -1)d 1 1 1010n s 1 2~ ~电离能与氧化态

13-1-1 过渡元素原子特征

第一过渡系元素的电离能 (kJ (kJ·

·mol -1) 元素

第一电离能第二电离能第三电离能K

418.93051.44411Ca 589.81145.44912.0Sc 63112352389Ti 65813102652.5V 65014142828.0Cr 652.814962987Mn 717.41509.13259Fe 759.415612957.4Co 75816463232Ni 736.71753.03393Cu

74619583554

13-1-1 过渡元素原子特征电离能与氧化态

1. 过渡金属的电离能随离子电荷的增加

逐渐增大，(n -1)d -1)d电子与

电子与n s 电子能量接近，都能起价电子的作用，所以过渡金属表现出多种氧化态

2. Fe 3+离子的价电子构型为半充满的离子的价电子构型为半充满的 3d 5 稳定结构，所以稳定结构，所以Fe Fe Fe具有比较小的第三具有比较小的第三电离能，电离能， Fe Fe可直接氯化生成可直接氯化生成可直接氯化生成 FeCl 3，而，而

Fe Fe 后的后的后的Co Co Co、、Ni Ni 由于第三电离能较大，由于第三电离能较大，直接氯化不能生成三氯化物；

13-1-1 过渡元素原子特征

电离能与氧化态

的第二电离能在第一过渡系元3. Cu Cu的第二电离能在第一过渡系元

全充满))离

素里最大，所以

素里最大，所以 Cu+ (d10 全充满

子比其他过渡金属的一价离子都稳定。Cu2+ 和Ni2+ 难于被氧化成三价，因

为它们的第三电离能最高；

13-1-4 氧化数氧化数

具有多种氧化数

3d 10

3d 93d 83d 73d 63d 53d 53d 33d 23d 13d n +2+1+2+2+3+2+3+2+3+2+3+4+6+7

+2+3+6+3+4+5

+3+4+2

+3主要

氧

化数Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc 元素ⅡB

ⅠB ⅧⅦB

ⅥB ⅤB ⅣB ⅢB 族稳定氧化数不稳定氧化数

1.从左到左到右右, 元素最高氧化数升高, ⅦB 后又后又降低降低