铂系元素

2.[+2]O.S.
(1)Oxides (MO), Hydroxides M(OH)2 FeO(黑色 黑色) CoO(灰绿色 灰绿色) NiO(暗绿色 暗绿色) 黑色 灰绿色 暗绿色 Fe(OH)2 (白色 Co(OH)2(粉红色 Ni(OH)2 (苹果绿色 白色) 粉红色) 苹果绿色) 白色 粉红色 苹果绿色 微弱两性( 微弱两性 主要碱性) 两性 碱性 O2迅速 O2缓慢 NaOCl强氧化剂 强氧化剂 Fe2O3·nH2O(红棕 Co2O3· nH2O(棕色 红棕) 棕色) Ni2O3·nH2O(黑色 黑色) 红棕 棕色 黑色
铁系元素
三、their compounds
1.[0]O.S 100~200°C (1) Preparation : Fe+5CO Fe(CO)5
2.02x107 Pa
2Co+8CO Ni+4CO
150˚C-200˚C 2.5x107 Pa
Co2(CO)8
HCo(CO)4是酸
60˚C-80˚C
Ni(CO)4
铁系元素
b. Ba +FeO4 =BaFeO4
2+ 2-
(一水合 一水合) 一水合
5.一些重要的配合物 一些重要的配合物
(1)K4Fe(CN)6 (黄血盐 K3Fe(CN)6 (赤血盐 黄血盐), 赤血盐) 黄血盐 赤血盐 a.制备 制备:6KCN+FeS= K4[Fe(CN)6] +K2S 制备 K4Fe(CN)6 +Cl2=K3Fe(CN)6+2KCl b.性质 性质: 性质 (i)在碱性溶液中有氧化性： 在碱性溶液中有氧化性： 在碱性溶液中有氧化性 4K3Fe(CN)6+4KOH = 4K4[Fe(CN)6]+O2↑+2H2O (ii)在中性溶液中，K3Fe(CN)6有微弱的水解作用，因此配制赤血盐 在中性溶液中， 有微弱的水解作用， 在中性溶液中 溶液时，最好临用时配制。 溶液时，最好临用时配制。 K3Fe(CN)6 +3H2O Fe(OH)3+3KCN+3HCN
(1) oxides, hydroxide Fe2O3(砖红 中等氧化剂 Co2O3(黑)强氧化剂 Ni2O3(黑)强氧化剂 砖红)中等氧化剂 砖红 黑 强氧化剂 黑 强氧化剂
Fe3+ + 3H2O →Fe(OH) 3 + 3H+ 2Co2+ + Cl 2 + 6H2O pH> 2Co(OH) 3 + 6H+ + 2Cl − 3.5→ 2Ni(OH) 2 + Br2 + 2OH− >25 C→2Ni(OH) 3 + 2Br− 氢氧化铁有微弱的两性， 氢氧化铁有微弱的两性，只有新沉淀的才能溶于浓碱中
0
(2)FeCl3·6H2O ：低熔沸点，易溶于有机溶剂，明显地具 低熔沸点， 低熔沸点 易溶于有机溶剂， 有共价性，它可以使蛋白质沉淀，故可作为止血剂。 有共价性，它可以使蛋白质沉淀，故可作为止血剂 24.[+6]O.S : FeO4 ,其颜色与MnO4 颜色相同 (1)Preparation: Fe2O3+3KNO3+4KOH= 2K2FeO4+3KNO2+2H2O (加热共融) 22Fe(OH)3+3ClO +4OH =2FeO4 +3Cl +5H2O 3+ 2+ →2Fe +3/2O2↑+5H2O (2)Properties: 2FeO4 +10 H a.在酸性介质中，它是强氧化剂，其电极电位介于 在酸性介质中， 在酸性介质中 它是强氧化剂，其电极电位介于MnO4和 O3 之间:2K2FeO4+2NH3+2H2O=2Fe(OH)3+4KOH+N2 2+ + 2FeO4+NH4 +8H =2Fe3++N2 +8H2O
1. 在液氨中与 在液氨中与Na的反应：Fe(CO)5+2Na=Na2[Fe(CO)4]+CO 的反应： 的反应 2. 在乙醇中与KOH的反应： 的反应： 在乙醇中与 的反应 Fe(CO)5+4KOH=K2Fe(CO)4+K2CO3+2H2O 3. 被I2氧化： Fe(CO)5+I2=Fe(CO)4I2 +CO 氧化： 4. 被H2还原：Co2(CO)8+H2=2H[Co(CO)4] 还原：
铁系元素
二、The simple substances
1.Physical properties: 1)铁系元素的熔沸点随原子序数的增加而降低， 铁系元素的熔沸点随原子序数的增加而降低， 铁系元素的熔沸点随原子序数的增加而降低 这可能是因为3d轨道中成单电子数依次减少使 这可能是因为 轨道中成单电子数依次减少使 金属键减弱的缘故. 金属键减弱的缘故 2）它们都具有金属光泽，都是铁磁性物质 ）它们都具有金属光泽，都是铁磁性物质. 3）密度随原子序数的增大而增大，这是由于原 ）密度随原子序数的增大而增大， 子半径随原子序数的增大而变小的缘故. 子半径随原子序数的增大而变小的缘故
(2)structure
Fe 3d64s2 3d8 dsp3杂化：
Co 3d74s2 3d9 (I)式中d2sp3杂化 (II) 式中dsp3杂化
Ni 3d84s2 sp3杂化
3d10
(3)properties: a.易分解：Fe(CO)5 =Fe+5CO↑用来提纯金属 易分解： 用来提纯金属
b.一些其它反应 一些其它反应: 一些其它反应
因为 [Fe(NH3)6]3+ + 3H2O
3-n
3+
Fe(OH)3↓+ 3NH + 4
+ 3NH3
2+
所以，Fe3+与氨水反应 Fe
Fe3+ + NH3·H2O
3NH + Fe(OH)3↓+ + 4
(4)[Fe(SCN)n] n=1~6 =Fe(SCN) (5)钴、镍重要配合物： 钴 镍重要配合物： 0 a. Co /Co = +1.84VϕCo(NH ) /Co(NH ) = +0.1V ϕ0
Ni2+采取 dsp2 杂化，由于 Ni2+中的 3d8 电子与 CN 的强烈相互排斥，使 Ni2+稍微离开平面四方 中心，形成变形平面四方。
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b. Co2+ + 4SCN− = Co(SCN)2− (蓝色) 4
Co(SCN)2− 在水中不稳定，稳定于 丙酮或戊醇中 4 在水中不稳定，
c. Ni2+ + 4CN− = Ni(CN)2− (黄色), 变形平面四方 4
铁系元素 (iii) Fe3+,Fe2+的鉴别： 的鉴别：
4 K+ + Fe3+ + Fe(CN)6− = KFeFe(CN)6 ↓ (普鲁士蓝 )
K+ + Fe2+ + Fe(CN)3− = KFeFe(CN)6 ↓ (藤氏蓝 ) 6
经x-射线衍射证明： 射线衍射证明： 射线衍射证明 滕氏蓝和普鲁士蓝是相同 的结构， 的结构，Fe(II) 离子位 于立方体的一组四个两个 互不相邻的顶点， 互不相邻的顶点，Fe(III) 离子位于立方体的另一组 四个互不相邻的顶点， 四个互不相邻的顶点，氰 根离子位于立方体的十二 条棱上： 条棱上：
Ni2+ + 4NH3 = Ni(NH3 )2+，平面四方 4 Ni2+与丁二酮肟的反应（鉴 Ni2+）： 与丁二酮肟的反应（ 别
§2 铂族元素 platinum elements
一、General properties
1. 铂族元素包括钌（Ru）,铑（Rh）,钯（Pd）,锇（Os）,铱 铂族元素包括钌（ ） 铑 ）钯 ）锇 ）铱 （Ir）,铂（Pt）六种元素。这六种元素可分成两组：钌、铑、 ）铂 ）六种元素。这六种元素可分成两组： 钯的比重约为12,称为轻铂金属；锇、铱、铂的比重约为 称为轻铂金属； 铂的比重约为22,称 钯的比重约为 称为轻铂金属 称 为重铂金属。 为重铂金属。 2. Electron configuration
§1 铁系元素（ferrous element） element）
包括： 包括：Ferrum Cobalt Nickel
一、General properties 1.Electron configuration:
[Ar]3dx4s2 它们最外层 原子轨道上都有二个电子，只是次外层 它们最外层4S原子轨道上都有二个电子 原子轨道上都有二个电子， 轨道上的电子数分别为6， ， ，而且原子半径又十分相近， 的3d轨道上的电子数分别为 ，7，8，而且原子半径又十分相近， 轨道上的电子数分别为 所以它们的性质很相似。 所以它们的性质很相似。 2. Fe主要是 、+3氧化态，也有 氧化态，Co主要是 ，+3 主要是+2、 氧化态， 氧化态， 主要是 主要是+2， 主要是 氧化态 也有+6氧化态 氧化态，也有+4，+5氧化态的报导；Ni主要是 氧化态的报导； 主要是 主要是+2，+3氧化态， 氧化态， 氧化态，也有 ， 氧化态的报导 ， 氧化态 也有+4氧化态 Fe Co Ni 的低氧化Oxidation states: 氧化态. 也有 氧化态 过渡元素（ ）的最高氧化数除了Os,Ru形成 形成+8氧化态外， 氧化态外， 过渡元素（II）的最高氧化数除了 形成 氧化态外 其它各元素的最高氧化记都小于8， 其它各元素的最高氧化记都小于 ，这说明过渡元素 (II)的 的 d轨道上的电子只能部分参与成键。 轨道上的电子只能部分参与成键。 轨道上的电子只能部分参与成键 Fe主要是 主要是+2,+3氧化态，也有（0，-1，-2）等出现在金属羰基 氧化态， 主要是 氧化态 也有（ ， ， ） 2配合物中， 4,Co(CO)4,Ni2(CO)6 配合物中，如 Fe(CO)5,Fe(CO)2-
3+ 2+ 3+ 3 6 2+ 3 6
Fe3++SCN
0 ϕCo(CN)
3− 2− 6 /Co(CN) 6
= -0.81V 所以Co(II)的配合物是强还原剂
2K4[Co(CN) 6 ] + 2H2O = 2K3[Co(CN) 6 ] + H2 ↑ +2KOH Co2+ + 7NO− + 3K+ + 2H+ = K3[Co(NO2 )6 ] ↓ +NO ↑ +H2O 2
Fe(OH)64Co(OH)42-
(2)salts:
a.CoCl2·6H2O CoCl2·2H2O 粉红色 紫红色 Co[CoCl4] 蓝色 2+ 2b. MS: M +S =MS (黑色 黑色) 黑色
53˚C
90˚C
CoCl2·H2O 蓝紫色
120˚C
易溶于稀酸， 新产生的 CoS, NiS 易溶于稀酸，静止后成为另一种变 就不易溶解. 体，就不易溶解 △ c. 2FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3 3.[+3]O.S
例外：Ru
4d75s1， Rh
4d85s1， Pd
4d105s0， Pt
5d96s1
Chapter 19 过渡元素(II)
the transition elements (II)
VIII族元素包括九种元素 第B VIII族元素包括九种元素
1.ferrous metals： Iron (Ferrum), Cobalt, Nickel ： 2.Platinium metals: Ruthenium, Rhodium, Palladium Osmium, Iridium, Platinum 铂系元素又被称为稀有元素，它们与金，银一起又称为贵金属（ 铂系元素又被称为稀有元素，它们与金，银一起又称为贵金属（noble metals） ）
铁系元素
2.Chemical properties:
(1)它们是中等活泼金属，在通常条件下，无水 它们是中等活泼金属，在通常条件下， 它们是中等活泼金属 气存在时，与非金属反应不显著，但在高温下， 气存在时，与非金属反应不显著，但在高温下， 与非金属反应激烈 (2)Reaction with acids Fe Co Ni 与稀酸反应，但在浓硫酸， 浓硝酸 与稀酸反应，但在浓硫酸， 中发生钝化 (3)Reaction with bases 浓碱缓慢腐蚀Fe； 浓碱缓慢腐蚀 ； Co，Ni在浓碱中比较稳定 ， 在浓碱中比较稳定
?
1/8晶胞 晶胞
(Fe)
(Fe)
铁系元素
(2)二茂铁 (C5H5)2Fe 二茂铁: 二茂铁
2C5H5MgBr+FeCl2=(C5H5)2Fe +MgBr2 +MgCl2
(3)Fe(III)的无水盐能结合氨，生成[Fe(NH3)6], 的无水盐能结合氨，生成 的无水盐能结合氨 但溶于水分解。 但溶于水分解。