過(guò)渡元素ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-12 18:34本頁(yè)面
【正文】 Cr6+比同周期的 Ti4+和 V5+有更高的電荷、更小的半徑 (52pm)，故 Cr(Ⅵ )總是以氧化物 (CrO3)、含氧酸根 (CrO4 Cr2O72)、鉻氧基 (CrO22+)等形式存在。這種特殊的物理化學(xué)性質(zhì)使鉻成為一種重要的合金元素。 鉻金屬 ΦΘ(Cr2+/Cr)=，鉻的還原性相當(dāng)強(qiáng)，很容易溶于鹽酸、硫酸和高氯酸，但鉻的表面容易形成一層鈍態(tài)的薄膜，表現(xiàn)出極好的抗腐蝕性能。 鉻族元素的原子可以提供 6個(gè)價(jià)電子形成較強(qiáng)的金屬鍵，因此它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)是同周期中最高的一族，鉻的硬度是所有金屬單質(zhì)中最高的。聚合度增大，溶液顏色逐漸加深： pH ＞ 12～ 9 9～ 7 7～ ～ 1 ＜ 1 主要物種 VO43 V2O6(OH)3 V3O93 V10O286 VO2+ 顏色 近無(wú)色 紅棕色 淡黃 在酸性溶液中，釩酸鹽是一個(gè)強(qiáng)氧化劑。 V2O5有較強(qiáng)的酸性、弱的堿性及較強(qiáng)的氧化性，易溶于堿： V2O5 + NaOH === Na3VO4 + 3H2O 能溶于強(qiáng)酸中生成 VO2+： V2O5 + 2H+ === 2VO2+ + H2O V2O5 + HCl === 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O 2. 釩酸鹽和多釩酸鹽 V(V)在水溶液中的存在形式隨 pH值變化而變化：堿度和酸度很高的溶液中分別以 VO43(VO3)和 VO2+存在。 1. V2O5 V2O5是制備其它釩化合物的重要原料。 二、釩的重要化合物 V5+離子比 Ti4+有更大的電荷半徑比，水中不存在簡(jiǎn)單 V5+離子。 V在常溫下能抗空氣、海水、苛性堿、 H2SO HCl的腐蝕，但溶于 HF、濃 H2SO HNO3和王水，尤其是 Nb、 Ta，能抵抗除 HF以外的所有無(wú)機(jī)酸、包括王水的腐蝕。由于釩族各金屬比同周期的鈦?zhàn)褰饘儆休^強(qiáng)的金屬鍵，因而，具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。 ΦΘ(TiO2+/Ti3+)=，故 Ti3+是還原劑，其還原性比Sn2+強(qiáng)， Ti3可將 Fe3+還原成 Fe2+。常溫下 TiCl4為液體 ()，其制備： TiO2 + 2C + 2Cl2 === TiCl4 + 2CO 或 TiO2與 COCl SOCl CCl4等反應(yīng)。 TiO2不溶于水和稀酸，溶于熱濃 H2SO4： TiO2 + H2SO4 === TiOSO4 ，加熱酸性 TiOSO4發(fā)生水解，得到不溶于酸、堿的水合 TiO2(β型鈦酸 )。 TiCl4 + 2Mg === Ti + 2MgCl2 二、鈦的重要化合物 1. TiO2 TiO2有三種晶型，最重要的是金紅石型，屬四方晶系，自然界金紅石是紅色或桃紅色，純凈的 TiO2為白色，其制備為： 一種是用干燥的氧氣在 9231023K對(duì) TiCl4進(jìn)行氣相氧化： TiCl4 + O2 === TiO2 + 2Cl2 另一種是用鈦鐵礦同濃 H2SO4： FeTiO3 + 2H2SO4 === TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O === + H2SO4 TiO2+為“鈦?！? TiO2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，物理性能優(yōu)異，是高級(jí)白色顏料，在造紙工業(yè)作填充劑。鈦?zhàn)詈玫娜軇┦?HF。 金屬鈦及其合金有小的密度和機(jī)械強(qiáng)度，是優(yōu)良的耐酸材料。 鈦副族 一、鈦副族概述 它們?cè)诘貧ぶ械呢S度，如： Ti Zr Hf % % 104% 稀有元素 電子層結(jié)構(gòu)為 (n1)d2ns2，最穩(wěn)定氧化態(tài)是 +4，其次是 +3，失去四個(gè)電子后，其電荷高、半徑小，因此它們的 M(Ⅳ )化合物主要以共價(jià)鍵結(jié)合，水溶液常以 MO2+形式存在。 第十九章 過(guò)渡元素 過(guò)渡金屬 (一 ) 具有部分充填 d電子或 f軌道電子的元素，包括周期表第四、五、六周期從 Ⅱ B族到 Ⅷ 族的元素。 根據(jù)電子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，又可把過(guò)渡元素分為外過(guò)渡元素 (d區(qū)元素 )及內(nèi)過(guò)渡元素 (f區(qū)元素 )兩大組。容易水解，由于鑭系收縮，導(dǎo)致 Zr和 Hf性質(zhì)十分相似，分離困難，其基本性質(zhì)、電極電勢(shì)圖和物理性質(zhì)見(jiàn) P933和 P934。雖然 Ti的還原電位較負(fù)，但由于表面形成致密的、鈍性的氧化物保護(hù)膜，致使在室溫下不與無(wú)機(jī)酸反應(yīng)。 Ti + 6HF === TiF62 +
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