过渡金属Ⅱ.ppt
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1、2019/4/11,1,21 过渡金属(),一、铁系元素 二、铂系元素 三、过渡金属的通性,2019/4/11,2, Fe Co Ni Ru Rh Pd Os Ir Pt,-铁系元素,铂系元素 与Ag、Au合称贵金属,2019/4/11,3,21-1 铁系元素,一、概述 Fe Co Ni 价电子层结构 3d64S2 3d74S2 3d84S2 主氧化数 +2,+3,+6 +2,+3 +2,+3 电势图:P1013 酸中:Fe()易被氧化,Co()、 Ni()稳定。 碱中:Fe(OH)3、Co(OH)2、Ni(OH)2较稳定 存在:赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿,2019/4/11,4,二、氧化
2、物和氢氧化物,1.氧化物 FeO CoO NiO 颜色 黑 灰绿 暗绿 性质 碱性氧化物,难溶于水、碱,易溶酸 Fe2O3:铁红,赤铁矿的主要成分.用做红色颜料,难溶于水,两性偏碱. Fe2O3+6HCI=2FeCI3+3H2O Fe2O3+Na2CO3(熔融)=2NaFeO2+CO2,2019/4/11,5,Co2O3:暗褐色,强氧化剂,未得纯态. Co2O3+6HCI=2CoCI2+CI2+3H2O Fe3O4: 磁性氧化铁 FeFeFeO4 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(g),Co3O4:,NiO2nH2O:黑色,不稳定,2019/4/11,6,2.M(OH)2,颜色 白
3、桃红 绿 酸碱性 两性偏碱 碱,还原性,弱,Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2,2019/4/11,7,溶解性,Fe(OH)2+4OH-(浓碱)=Fe(OH)64- Co(OH)2+2OH-(浓碱)=Co(OH)42- Co(OH)2+6NH3=Co(NH3)6(OH)2 土黄 Ni(OH)2+6NH3=Ni(NH3)6(OH)2 蓝紫 M(OH)2+H+=M2+2H2O CoCI2+NaOH(NH3H2O)Co(OH)CICo(OH)2,2019/4/11,8,还原性,白灰绿红棕,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,桃红棕褐,4Co(OH)2+O2+2H2O=4C
4、o(OH)3 Ni(OH)2+O2+H2O M(OH)2+CI2(Br2 、H2O2、NaOCI)M(OH)3,2019/4/11,9,3.M(OH)3,Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3 颜色 红棕 棕褐 黑色 酸碱性 两性偏碱 碱性 碱性,氧化性,增强,2019/4/11,10,Fe(OH)3(新)+3OH-(热、浓)=Fe(OH)63- Fe(OH)3+3HCI=FeCI3+3H2O 2Co(OH)3+6HCI=2CoCI2+CI2+4H2O 2Ni(OH)3+6HCI=2NiCI2+CI2+4H2O 2Fe(OH)3+3NaCIO+4NaOH(浓)=2Na2FeO4 (高铁
5、酸钠:紫红)+3NaCI+5H2O,2019/4/11,11,三、M()盐,水溶液 Fe() Co() Ni() 浅绿 桃红 绿色 1.FeSO4 白色 FeSO47H2O 绿矾 强热分解 2FeSO4=Fe2O3+SO2+SO3,微弱水解,易被氧化 4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4 黄色或铁锈色 如何配FeSO4溶液?,2019/4/11,12,用途,定量分析中,标定MnO4-,Cr2O72-等 制蓝黑墨水: FeSO4+鞣酸鞣酸亚铁鞣酸铁(黑) 鉴定NO2-或NO3-: FeSO4+NO=Fe(NO)SO4(棕色环) 2.CoCI2 硅胶干燥剂的干湿指示剂,蓝 蓝紫 紫红
6、 粉红,2019/4/11,13,四、M()盐,Fe3+较稳定,(Fe3+/Fe2+)=0.77V Co3+不稳定,只能以固态形式存在. (Co3+/Co2+)=1.84V Ni3+极不稳定,仅制得NiF3 ,25即分解.,FeCI3:无水盐为棕褐色,共价化合物,易升华,易溶于水及有机溶剂,蒸气为双聚体.,2019/4/11,14,Fe(H2O)63+:淡紫色,因水解显黄褐色,2019/4/11,15,水合铁离子双聚体结构Fe2(OH)2(H2O)84+,加酸抑制水解,加热或加碱促进水解,2019/4/11,16,酸液中Fe3+为中强氧化剂,,用途:做净水剂,止血迹,有机合成催化剂,印刷电路板
7、的腐蚀剂。,2019/4/11,17,五、铁()的化合物,A (FeO42-/Fe3+)=2.02V B FeO42-/Fe(OH)3=0.72V 2Fe(OH)3+3CI2+10OH-(浓)=2FeO42-+6CI-+8H2O Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O FeO42-+Ba2+=BaFeO4(红棕) 类同BaSO4,2019/4/11,18,六、配合物,1.氨配合物 Fe2+ +NH3H2OFe(OH)2(白),Fe3+NH3H2OFe(OH)3(红棕),空气,4Co(NH3)62+O2+2H2O=4Co(NH3)63+4OH- NiSO4+NH3
8、H2ONi2(OH)2SO4Ni(NH3)62+,2019/4/11,19,2.氰配合物,2019/4/11,20,2019/4/11,21,2K4Co(CN)6+2H2O=2K3Co(CN)6+2KOH+H2 Co(CN)63-/Co(CN)64-=-0.83V Co(NH3)63+/Co(NH3)62+=0.10V (Co3+/Co2+)=1.84V Co3+:3d6, Co(NH3)63+ 、Co(CN)63+、Co(H2O)63+均低自旋(d6),CoF63-高自旋 Ni2+4CN-Ni(CN)42-(橙黄),稳定。,2019/4/11,22,3.硫氰配合物,Fe2+2SCN-=Fe(
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