第十六章過(guò)渡金屬元素(已修改)
2024-10-14 12:51 本頁(yè)面
【正文】 第十六章 過(guò)渡金屬元素 表 81 過(guò)渡金屬元素（ d區(qū)元素共 23種） 周期 \族 Ⅲ B Ⅳ B Ⅴ B Ⅵ B Ⅶ B Ⅷ 四 Sc Ti Ⅴ Cr Mn Fe Co Ni 五 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd 六 La Hf Ta W Re Os Ir Pt 七 Ac Ⅲ B~ⅤⅢ 族， d區(qū) (n1)d1~9 ns1~2 (例外 Pd 4d10 5s0 ) Δ Z =1 ，增加的電子填入 (n2)f亞層 57La 4f 05d1 6s 2 鑭系 57La ~ 71Lu（ 15種元素） 4f 0~145d 01 6s 2 錒系 89Ac~103Lr鐒（ 15種元素） 5f 0~146d 0~1 7s 2 → 內(nèi)過(guò)渡元素 167。 81 過(guò)渡元素的通性 例外： Z = 24， 41 ~ 46： 41Nb鈮 4d45s1 不是 4d35s2 42W 5d46s2 不是 4d55s1 44Ru釕 4d75s1 不是 4d65s2 45Rh銠 4d85s1 不是 4d75s2 46Pd鈀 4d105s0 不是 4d85s2 一、價(jià)電子構(gòu)型 通式： (n1)d1~9 ns1~2 決定原子軌道的能量因素 由 Z, n, ?決定的 ? ： n, l n和 l競(jìng)爭(zhēng) L. Pauling 原子軌道近似能級(jí)圖（牢記） 1s。 2s 2p 。 3s 3p。 4s 3d 4p。 5s 4d 5p。 6s 4f 5d 6p 。 7s 5f 6d 167。 81 過(guò)渡元素的通性 原因 : (n1)d與 ns軌道能量相近 ,部分 (n1)d電子參與成鍵 例： Mn： –3 ~ +7均出現(xiàn)，主要 +2， +3， +4， +6， +7. Fe ： 2 ~ +6均出現(xiàn)，主要 +2， +3， +6. （ 一 ） 同一元素 ， 多種氧化態(tài) 二、氧化態(tài)的規(guī)律 例： Sc +3 Ⅲ 3d 14s 2 Cr +6 Ⅵ 3d 54s 1 Mn +7 Ⅶ 3d 54s 1 ⅢB ~ ⅦB 族 ： 最高氧化態(tài) == 族數(shù) （ 二 ） 最高氧化態(tài) 但 Ⅷ 族： 多數(shù)最高氧化態(tài) 族數(shù) Z *↑，不是所有 (n1)d電子都參與成鍵。 僅見(jiàn) Ru(VIII) 和 Os(VIII) 例如： RuO OsO4 Fe(VIII) 和 Ni(VIII) 具有強(qiáng)氧化性 而 FeO42 高鐵酸根 NiO42 高鎳酸根 (三 ) 氧化態(tài)的穩(wěn)定性 1. 同一周期 例 ： 第一過(guò)渡系列 氧化性： Sc3+TiO2+ VO2+ Cr2O72 MnO4 FeO42 穩(wěn)定性 ： Sc3+TiO2+VO2+ Cr2O72 MnO4 FeO42 其中： Φ ?A / V Cr2O72 / Cr3+ MnO4 / Mn2+ FeO42 / Fe2+ NiO42 / Ni2+ ⅢB ⅦB Ⅷ 最高氧化態(tài) +3 +7 +6 最高氧化態(tài)氧化性 ↗ 最高氧化態(tài)穩(wěn)定性 ↘ 低氧化態(tài)穩(wěn)定性 ↗ ， TiO2+ ， VO2+，有顏色 Ⅵ Ⅶ 高 穩(wěn) 氧 CrO42/Cr3+MnO4/Mn2+ 氧 定 化 MoO4/M3+ TcO4/Tc+3 化 性 性 WO42/W3+ ReO4/Re3+ 態(tài) ↗ ↘ 與 Ⅲ A ~ Ⅴ A族規(guī)律相反！ 2. 同一族 (1) I3d I4d I5d 即 n ↗ , (n1)d電子電離傾向 ↘ （ d電子云發(fā)散） (2) 形成 dp ? 鍵 能力： 3d 4d 5d 穩(wěn)定性： CrO42 MoO42 WO42 氧化性： CrO42 MoO42 WO42 最高氧化態(tài)氧化性 ↗ 對(duì)比 主族元素：恰好相反 。 Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A 第六周期 Tl （ Ⅲ ) Pb(Ⅳ ) Bi(Ⅴ ) 強(qiáng)氧化性 （低穩(wěn)定性） （ 6s2 惰性電子對(duì)效應(yīng) ） 167。 81 過(guò)渡元素的通性 Z* ↗ ， r ↘ 同亞層：電子數(shù) ↑， r↑ 主量子數(shù)
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