【正文】
第十六章 d區(qū)元素(過渡)元素 IIIB — VIII 25個元素 ( n1) d 19ns12 S cYL aA cT iZ rH fVN bT aC rM oWM nT cR eF eR uO sC oR hI rN iP dP t167。 16— 1過渡金屬元素的通性 ? 第一過渡系列 3d184s2 例外 Cr : 3d54s1 ? 第二過渡系列 4d1105s1 例外 Y:4d15s2 、 Pd : 4d105s0 ? 第三過渡系列 5d196s2 例外 Pt:5d96s1 ? 過渡金屬元素的結構特點與基本性質 有效核電荷及原子半徑的變化規(guī)律 第一過渡系列從左至右原子半徑略有減小 第二過渡系列從左至右原子半徑也呈下降趨勢 第三過渡系列由于鑭系收縮的原因,使第三過渡系列元素的原子半徑與第二過渡系列的元素原子半徑相近,如 : ZrHf, NbTa, MoW ? 熔沸點等物理性質的變化規(guī)律 ? 過渡金屬元素是典型的金屬元素,表現為熔沸點高、密度大、硬度大、升華熱大、導電導熱性能好,有金屬光澤、抗拉強度高、延展性好、機械加工性能好 ? 第一電離能的變化 ? 從左到右 逐漸增大 從上至下 變化不規(guī)則 ? 氧化態(tài)的規(guī)律 ? 表現出多種氧化態(tài) ? 一般低的為 +2 ,最高氧化態(tài)與元素所在的族數相等 ? 通常,低氧化態(tài)的化合物( + + +3)多數是離子鍵化合物,在水溶液中以水合離子形式存在,并有顏色。 ? 總的來說,第一過渡系元素易形成低氧化態(tài),即低價態(tài)穩(wěn)定,其高氧化態(tài)有較強的氧化性 。第二、三過渡系傾向于相成高氧化態(tài)穩(wěn)定,其氧化物不顯著。 ? ? ? r H m ? ? h H m ?? s H m ? + I 1 + I 2 +=M ( S ) 2 e? = = = M 2 + ( a q ) ? r H m ?? h H m ?M ( g ) 2 e? M 2 + ( g )= = =? s H m ?? h H m?? s H m?上下I 1 + I 2故 的負值減小 ?rHm?? 過渡金屬及其化合物的磁性 ? 順磁性、逆磁性、鐵磁性、反鐵磁性 ? 過渡元素氧化態(tài)水合物的酸堿性 ? 低氧化態(tài)的水合物一般為堿性 ? 對于同一系列,一般從左至右堿性減弱,但并非絕對 M n ( O H ) 2 N i ( O H ) 2 F e ( O H ) 2 C o ( O H ) 2 C u ( O H ) 2 T i ( O H ) 2 S c ( O H ) 3C r ( O H ) 3 F e ( O H ) 3 T i ( O H ) 3 C o ( O H ) 3??????????? 形成多酸、多堿的習性 ? 通過水解可形成多堿 ? 另一些過渡金屬的酸性氧化物,在一定的條件( pH)下也有縮合作用 ? Mo, W, V, Nb, Ta 最易形成多酸 ? 這種由含氧酸彼此縮合而成比較復雜的酸稱為多酸,它們可以看作若干水分子和兩個或兩個以上的酸酐組成的酸。 ? 如果兩個以上的酸酐是屬于同一類的,該酸叫做同多酸 ? 如果兩個以上的酸酐是屬于不同類的,該酸叫做雜多酸 ? 同多酸的形成與溶液的 PH密切相關, PH值越小,縮合度越大,如: C r 3 + F e 3 + C o 3 ?2 C r O 4 2 ? + 2 H ? C r 2 O 7 2 ? + H 2 OV O 4 3 ? V 2 O 7 4 ? V 3 O 9 3 ? V 4 O 1 2 4 ? H 2 V 1 0 O 2 8 4 ?? 過渡金屬是較強的還原劑 ? 過渡金屬和酸的作用 ? 例如: Sc,Y,La,Cr,Mn,Fe,Co,Ni 可從非氧化性酸中置換出氫,例如: ? Ti 熱濃 HCl 、 HNO3 ? Os,Ir,Ta 與王水不作用 ? Ru,Rh,Nb僅輕微地被王水作用 ? Mo,Tc,Re,Pd 溶于氧化性酸 HNO3中 ? W只與王水作用 ? Zr, Hf,Nb,Ta,Mo,