第五节铁系和铂系元素.ppt

2Ni(OH)2+ClO- → 2NiO(OH) +Cl-+H2O 2Ni(OH)2+Br2+2OH- → 2NiO(OH) +2Br-+2H2O
氢氧化物
还原性减弱
+2
Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2
白色 粉红或蓝色 浅绿色
还原性 空气氧化 缓慢氧化 强氧化剂
+3 Fe(OH)3 CoO(OH) NiO(OH) 红棕色 棕黑色 黑色
Leabharlann Baidu
此易特形性成可判断干M2燥I[M剂Ⅱ(含H2水O)情6](况SO,4如)26变H2色O硅胶
复盐 MⅠ=K、Rb、Cs、NH4+, MⅡ=Fe、Co、Ni
(NH4)2Fe(SO4)26H2O
盐类
Fe2+
Co2+
Ni2+
Fe3+
颜色 浅绿 粉红 苹果绿 浅紫
强酸盐
易溶于水
弱酸盐
难溶于水
水解性 微弱水有解弱，氧水化溶性液显酸性 较强
均难溶于水，为碱性氧化物
氢氧化物
还原性减弱
+2
Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2
白色 粉红或蓝色 浅绿色
还原性 空气氧化 缓慢氧化 强氧化剂
Fe2++2OH- → Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2 +2H2O → 4Fe(OH)3
Co2++2OH- → Co(OH)2 4Co(OH)2+O2 → 4CoO(OH) +2H2O
铂系元素
5周期 Ru
Rh
Pd
价电以子单构质型状4态d7存5s在1 ，4高d8度5s分1 散在4各d10矿石中最
稳最并定高最共氧 氧重生化化要在数数的一有起++天。48是然稀铂有矿++金、36属锇,铱也矿是++贵24金属。高氧
6周期 Os
Ir
Pt
价电子构型 4f145d66s2 4f145d76s2 4f145d96s1
价电子构型 3d64s2
3d74s2 3d84s2
常见氧化数 +2、+3、(+6) +2、+3 +2、+3
主要矿物
磁铁矿(Fe3O4) 赤铁矿(Fe2O3) 黄铁矿(FeS2)
辉钴矿 镍黄铁矿
(CoAsS) (NiS·FeS)
钢铁工业最重要 制造合金 制造合金
主要用途 的产品和原材料 制造合金
金属制品 的保护层
难溶于水
水解性 微弱水解，水溶液显酸性
Fe3+ 浅紫
较强
[Fe(H2O)6]3++H2O [Fe(OH)(H2O)5]2++H3O+
[Fe(OH)(H2O)5]2++H2O [Fe(OH)2(H2O)4]++H3O+
因水解，溶液呈黄色或红棕色
pH , 缩聚成红棕色胶状沉淀 pH=4~5，形成水合三氧化二铁沉淀
Fe2O3 Co2O3 Ni2O3
砖红色 黑色 黑色
混F经eα合2-结OF价3e构有2它态O研两3具氧顺究种有化磁表晶强物性明体磁—，为构性—γF型-、FFeⅡee：良32FOOe好43Ⅲ铁[导F磁e电Ⅲ性性O4]
氧化物
Fe2O3 + 6HCl
还→原2性Fe递Cl增3 +
3H2O
Co+2O2 3 + 6HFCelO→ 2CCoCoOl2+Cl2 N+3iOH2O
稳定氧化数 +8 +3、+4 +2、+4
最高氧化数 +8
+6
+6
化 数 增 大
最高氧化数减小
铂系元素
大多数能吸收气体, 其中钯吸氢能力最大 (溶解氢的体积比为1:700)
有催化性能
如 Pt-Rh合金或Pt-Ru-Pd合金为氨氧化 3P制t+硝4H酸NO的3+催18化HC剂l→3H2[PtCl6]+4NO +8H2O
高的化学稳定性
非主金要属用(氧于、硫化、学氯、等电) 气工业。王Pt水制造反应 器常皿温、蒸发高皿温、坩埚溶、解电极、不铂溶网解等 不反应 反应 Pd、Pt Ru、Rh、Ir、Os
13-5-2 铁、钴、镍的化合物
氧13化-5-物2 铁、钴、镍的化合物
+2
FeO CoO NiO
黑色 灰绿色 暗绿色
+3
无机化学多媒体电子教案
第十三章 过渡元素
第五节铁系和铂系元素
第五节
铁系和铂系元素
13-5-1铁系和铂系元素概述
四
周
原1子3半-5径-1/p铁m 系铁12和F4e铂钴1系2C5元o 素镍12N概5i 述由L铁n于系系
期 价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d84s2 收元缩素,
五
钌Ru 铑Rh 钯Pd
盐类
Fe2+
Co2+
Ni2+
Fe3+
颜色 浅绿 粉红 苹果绿 浅紫
强酸盐
易溶于水
弱酸盐
难溶于水
C水oC解l2性6H2微O在弱受水热解脱，水水过溶程液中显伴酸有性颜色较变强化
C易含oC形结l26成晶H2O 水粉的红盐
5M2M.2MI5I°I(IINCISCCOOolC243l紫)6722HH62红H22HOO22OO90°CCFo蓝FCeel(紫C(2NlHOO2O43)1)332106°0HCHC蓝2oO2OCl2
HCl、H2SO4 中和
被还原 被还原
氧化性递增
Fe(OH)2 +3H+ → Fe3+ + 3H2O
2MO(OH)+6H++2Cl- → 2M2++Cl2 +4H2O 4MO(OH)+ 8H+ → 4M2++O2 + 6H2O
盐类
Fe2+ Co2+ Ni2+
颜色 浅绿 粉红 苹果绿
强酸盐
易溶于水
弱酸盐
周 原子半径/pm 133 135 138 期 价电子构型 4d75s1 4d85s1 4d10
六
锇Os 铱Ir 铂Pt
周 原子半径/pm 134 136 136
使5、6 周期 同元铂元族素系素
期
价电子构型
4f145d6 4f145d7 4f145d9 6s2 6s2 6s1
十分 相似
铁系元素
Fe(铁) Co(钴) Ni(镍)
Ni2O3 + 6H黑Cl色→ 2N灰iC绿l2色+Cl2暗+3绿H色2O
+3
Fe2O3 Co2O3 Ni2O3
砖红色 黑色 黑色
氧化性递增，稳定性递减
均为碱性氧化物, 难溶于水和碱, 溶于强酸
氢氧化物
+2 Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 白色 粉红或蓝色 浅绿色
+3 Fe(OH)3 CoO(OH) NiO(OH) 红棕色 棕黑色 黑色
易含水形结的22F成晶盐Fee33++M++MMH(NS2C2OOISl-243)672→H→H6H22OO222OFFee22++++SFFIee(2+C(N2lOOH43)+)33160HH2O2O
铁系元素
单质均为具有光泽的银白色金属
具有磁性，为铁磁性物质，其合金为良好 的磁性材料
中等活泼金属，能溶于稀酸(钴、镍缓慢) 空气和水对钴、镍和纯铁稳定,含杂质铁在 潮湿空气中形成棕色铁锈(Fe2O3·xH2O) 冷、浓硝酸可使铁、钴、镍钝化，可用铁 制品贮运浓硝酸
铁能被浓碱溶液侵蚀, 钴、镍对浓碱稳定