13.5.3 铁、钴、镍的盐类及配合物

Fe3+ 浅紫 较强
→ 4Fe + 2H2O Fe(ClO4)310H2O 2+ +4H O ) 6H O → Fe(NO 5Fe3+ +Mn 3 3 2 2
M2Ⅰ[MⅡ(H2O)6](SO4)26H2O MⅠ=K、Rb、Cs、NH4+, MⅡ=Fe、Co、Ni (NH4)2Fe(SO4)26H2O
盐类
颜色 强酸盐 弱酸盐 水解性
Fe2+ 浅绿
4Fe2+ + O2 +4H MSO47H2O 易形成含结晶 2+ + MCl 6H O 5Fe +MnO +8H 2 2 4 水的盐 M(NO3)26H2O
易形成复盐
Co2+ Ni2+ 粉红 苹果绿 易溶于水 难溶于水 Fe2+ 有强还原性 微弱水解，水溶液显酸性 + 3+
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
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
盐类
颜色 强酸盐 弱酸盐 水解性
Fe2+ 浅绿
Co2+ Ni2+ 粉红 苹果绿 易溶于水 难溶于水 微弱水解，水溶液显酸性
Fe(ClO4)310H2O Fe(NO3)36H2O
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
盐类
1.加入浓酸，防止 Fe 的水解； MSO47H2O Fe(ClO4)310H2O 易形成含结晶 MCl 6H O 3+ 3) Fe(NO O 2+ 。 2. 加入铁钉，使 → 3Fe 2 2 Fe + 2Fe 36H2 水的盐
M(NO3)26H2O
天津大学 无机化学教学团队
无机化学
第十三章
过渡元素(一)
第五节 铁系和铂系元素
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
盐类
颜色 强酸盐 弱酸盐 水解性
Fe2+ 浅绿
Co2+ NБайду номын сангаас2+ 粉红 苹果绿 易溶于水 难溶于水 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+
易形成复盐
M2Ⅰ[MⅡ(H2O)6](SO4)26H2O MⅠ=K、Rb、Cs、NH4+, MⅡ=Fe、Co、Ni (NH4)2Fe(SO4)26H2O
Co2+ Ni2+ 粉红 苹果绿 易溶于水 难溶于水 有弱氧化性 微弱水解，水溶液显酸性
Fe3+ 浅紫 较强
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
2+ Co Co(OH) (粉红色) 氧化 2 [Fe(NH3)6]Cl2 + 6H2O → Fe(OH)2 + 4NH3· H 2O + 2NH4Cl 3 + [Co(NH3)6] (红褐色)
2+(土黄色) ) ] FeCl2可与NH3气形成[Fe(NH3)[Co(NH ] Cl ，但易水解 6 2 3 6
Ni2+
Ni(OH)2 (浅绿色)
[Ni(NH3)6]2+(蓝色)
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氨合物
2++O +2H O→4[Co(NH ) ]3++4OH4[Co(NH3)6] 2 2 3 6 加入氨水 加入过量氨水 3+/Co(NH ) 2+)=0.108V E ( Co ( NH ) 3+ 3 6 ) 3 6 沉淀不溶解 Fe Fe(OH) (红棕色
[Co(CN)5(H2O)]3-(茶绿色)
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氰合物
加入KCN Fe2+
Co2+
KCN加入过量 [Fe(CN)6]4-(土黄色) [Co(CN)5(H2O)]3-(茶绿色)
氧化
Fe(CN)2(白色)
Co(CN)2(浅棕色)
[Co(CN)6]3-(黄色) Ni2+ Ni(CN)2 (灰蓝色) [Ni(CN)4]2-(橙黄色) 浓CN[Ni(CN)5]3-(深红色)
Co2+ Ni2+ 颜色 粉红 苹果绿 强酸盐 易溶于水 弱酸盐 难溶于水 实验室配制Fe2+ 溶液时： 水解性 微弱水解，水溶液显酸性 2+
Fe2+ 浅绿
Fe3+ 浅紫 较强
易形成复盐
M2Ⅰ[MⅡ(H2O)6](SO4)26H2O MⅠ=K、Rb、Cs、NH4+, MⅡ=Fe、Co、Ni (NH4)2Fe(SO4)26H2O
Fe(OH)2(白色) 氧化 Fe(OH)3(红棕色) Co(OH)2(粉红色) Ni(OH)2 (浅绿色)
Co2+ Ni2+
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氨合物
加入氨水 Fe3+
Fe2+
加入过量氨水 沉淀不溶解
沉淀不溶解
Fe(OH)3(红棕色)
Fe(OH)2(白色) 氧化 Fe(OH)3(红棕色)
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氰合物
加入KCN Fe2+ KCN加入过量
3) -比[Fe(CN) 4-] 4-(土黄色) Fe(CN) ( 白色 [Fe(CN) [Fe(CN) ] ] 稳定 2↓ 6 6 6
从溶液中析出晶体 氧化 Co2+ Co(CN)2↓ (浅棕色) K4[Fe(CN)6]· 3H2O(黄色) — 黄血盐 3[Co(CN)63 ]- (黄色) 4 2 [Fe(CN)6] + Cl2 2 [Fe(CN)6] + 2 Cl 2-(橙黄色) [Ni(CN) ] 从溶液中析出晶体 4 Ni2+ K Ni(CN) ↓ (灰蓝色 ) 浓CN[Fe(CN) ]( 深红色 ) — 赤血盐 2 3 6
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氰合物
加入KCN Fe2+
Co2+
KCN加入过量 [Fe(CN)6]4-(土黄色) [Co(CN)5(H2O)]3-(茶绿色)
氧化
Fe(CN)2↓ (白色)
Co(CN)2↓ (浅棕色)
[Co(CN)6]3-(黄色) Ni2+ Ni(CN)2 ↓ (灰蓝色) [Ni(CN)4]2-(橙黄色) 浓CN[Ni(CN)5]3-(深红色)
Fe3+ 浅紫 较强
MSO47H2O 易形成含结晶 MCl 6H O 2 2 水的盐 M(NO3)26H2O
易形成复盐
M2Ⅰ[MⅡ(H2O)6](SO4)26H2O MⅠ=K、Rb、Cs、NH4+, MⅡ=Fe、Co、Ni (NH4)2Fe(SO4)26H2O
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
盐类
颜色 强酸盐 弱酸盐 水解性
Fe2+ 浅绿
2Fe3+ +H2S → 2Fe2+ +S +2H+ MSO47H2O Fe(ClO4)310H2O 易形成含结晶 MCl 6H3+ - → 2+ +O Fe(NO 2Fe 2Fe 2 2O + 2I 3)36H 2 I2 水的盐 M(NO3)26H 2O 3+ 2Fe + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ ☆
MSO47H2O 易形成含结晶 MCl 6H O 2 2 水的盐 M(NO3)26H2O
易形成复盐
M2Ⅰ[MⅡ(H2O)6](SO4)26H2O MⅠ=K、Rb、Cs、NH4+, MⅡ=Fe、Co、Ni (NH4)2Fe(SO4)26H2O
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氰合物
Fe2+
Co2+
-是强场配体， CNFe(CN) 2(白色) 分裂能较高， 2+(d7)中只有 Co Co(CN)2(浅棕色) 1个电子处于能 级高的eg轨道， 易失去 。 Ni(CN) 2 (灰蓝色)
Ⅱ
、 、
CoCl2
(NH4)2Fe(SO4)26H2O
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
盐类
颜色 强酸盐 弱酸盐 水解性
Fe2+ 浅绿
Co2+ Ni2+ 粉红 苹果绿 易溶于水 难溶于水 微弱水解，水溶液显酸性
Fe(ClO4)310H2O Fe(NO3)36H2O
Fe3+ 浅紫 较强
[CoCl4]2-+ 6 H2O
蓝色 (四面体)
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氨合物
加入氨水 Fe3+
Fe2+
加入过量氨水 沉淀不溶解
沉淀不溶解 [Co(NH3)6]2+(土黄色) 氧化 [Co(NH3)6]3+(红褐色) [Ni(NH3)6]2+(蓝色)
Fe(OH)3(红棕色)
[Fe(CN)6]3-+3H2O → Fe(OH)3+3CN-+3HCN
Ni2+ Ni(CN)2↓ (灰蓝色) [Ni(CN)4]2-(橙黄色) 浓CN[Ni(CN)5]3-(深红色)
3 -与水反应速率更快 氧化 Co(CN) ↓ ( 浅棕色 ) [Fe(CN) ] 2 6 [Co(CN)6]3-(黄色)
Ⅰ Ⅱ Ⅰ
、 、 、
CoCl26H2O在受热脱水过程中伴有颜色变化
Co2+ Ni2+ 粉红 苹果绿 易溶于水 难溶于水 微弱水解，水溶液显酸性
Fe3+ 浅紫 较强
I 粉红 紫红 蓝紫 蓝 M2 [M (H2O)6](SO4)26H2O 此特性可判断干燥剂含水情况 易形成复盐 M =K Rb Cs NH4+,,如变色硅胶 M =Fe Co Ni
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氰合物
加入KCN Fe2+ Fe(CN)2↓ (白色) KCN加入过量 [Fe(CN)6]4-(土黄色) [Co(CN)5(H2O)]3-(茶绿色)
从溶液中析出晶体 氧化 Co2+ Co(CN)2↓ (浅棕色) K4[Fe(CN)6]· 3H2O(黄色) — [Co(CN) 黄血盐 ]3-(黄色) 6 4 2 [Fe(CN)6] + Cl2 2 [Fe(CN)6]3-+ 2 Cl2-(橙黄色) [Ni(CN) ] 4 从溶液中析出晶体 浓CNNi2+ Ni(CN)2 ↓ (灰蓝色) K3[Fe(CN)6](深红色) — 赤血盐 3[Ni(CN)5] (深红色)
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物
Fe3+ 常见配位数 6 八面体 Fe2+ 6 八面体 Co2+ 4、 6 Ni2+ 4、 6 多种
配位体 主要构型
四面体 八面体
Co2+配合物的四面体和八面体构型可互相转化
[Co(H2O)6]2+
+
4Cl-
粉红色 (八面体)
浓HCl H2O
盐类
颜色 强酸盐 弱酸盐 水解性
水的盐
铁盐 Fe(SO4)2 7H2O更稳定，是化学分析中常 MSO47H2O Fe(ClO4)310H2O 易形成含结晶 MCl 6H O 用的还原剂。 Fe(NO3)36H2O 2 2
M(NO3)26H2O
Co2+ Ni2+ Fe3+ 粉红 苹果绿 浅紫 易溶于水 难溶于水 (NH4)微弱水解，水溶液显酸性 2Fe(SO4)26H2O(俗称摩尔盐)比相应的亚 较强
Fe2+ 浅绿
易形成复盐
M2Ⅰ[MⅡ(H2O)6](SO4)26H2O MⅠ=K、Rb、Cs、NH4+, MⅡ=Fe、Co、Ni (NH4)2Fe(SO4)26H2O
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
盐类
颜色 强酸盐 弱酸盐 水解性
Fe2+ 浅绿
MSO47H2O Fe(ClO4)310H2O 90℃ ℃ 120℃ 易形成含结晶 52.25 MCl 6H O Fe(NO ) 6H O 2 3 3 2 CoCl CoCl 2H2O CoCl H 2O 水的盐 26H2O M(NO2 ) 2 2 3 26H2O
[Ni(CN)5]3-(深红色)
[Co(CN)5(H2O)]3-(茶绿色)
第十三章 过渡元素（一）
13.5.3 铁系的盐类和配合物
配合物 — 氰合物
加入KCN Fe2+
Co2+
KCN加入过量
4-(土黄色) 3 4 Fe(CN) ↓ ( 白色 ) [Fe(CN) ] [Fe(CN) 2 6] 比[Fe(CN)6] 6 稳定
2+ 氧化 3+稳定,Co3+不稳定 沉淀不溶解 Fe 即 [Co(NH3)6] ,氧化性强 Fe(OH)3(红棕色)
3+/Co2+)=1.92V E ( Co Fe(OH)2(白色)
3
Co2+ Ni2+
Co(OH)2(粉红色) Ni(OH)2 (浅绿色)
[Co(NH3)6]2+(土黄色) 氧化 [Co(NH3)6]3+(红褐色) [Ni(NH3)6]2+(蓝色)