过渡元素性质

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1、过渡元素的性质及其应用过度元素小组2004年04月i摘要过度元素是化学走棋表中元素最多的一部分鉴于人员有限和个人兴趣我们主要介绍了钛、锰、铂、铁四种元素。首先我们从总体上对化学元素进行了一些介绍，即为第一章；第二章是钛，元素钛（Ti）是一种过渡金属，从20世纪40年代以后，钛及其化合物被广泛应用于制造、催化以及石油化工等领域。本文将就其重要性质、工业制取及应用作出阐述；第三章是锰，主要介绍了二氧化锰的吸附性；第四章对铁的化合物进行了较为系统的介绍。而第五章主要介绍了铂的化学性质和铂在催化，只要等方面的应用。第二章是本报告的重点。目录第一章过度元素简介与性质1第二章钛金属的性质和应用2第

2、三章锰的性质及应用6第四章铁及其化合物的应用7第五章铂的性质及应用9第六章附言10i词汇表词汇。过渡元素外过渡元素(d-过渡元素)内过渡元素(f-过渡元素)钛的性质、制取、应用、钛粉的应用氨冷凝器复合半导体零点电荷螯和作用ii2第一章、过渡元素简介与性质一、简介（1）过渡元素是位于周期表中央的金属元素(接于碱土族之后)，不象一般的典型金属元素(A族元素)，同一行有相似的化学性质，其化学性质相差很大。（2）过渡元素分为两类外过渡元素(d-过渡元素)：最后一个电子填入d轨道；内过渡元素(f-过渡元素)：最后一个电子填入f轨道。1.2 性质 过渡元素均为金属元素，具有金属光泽，并为电、热的良

3、导体。（1）除ⅡB族的锌、镉、汞因ns及(n-1)d价轨道已完全填满，阳离子电荷密度小，故金属键较弱导致熔点、沸点，汽化热低外，其余的过渡元素均为高熔点、高沸点及高汽化热。（2）具有多种氧化态，可形成各种化合物，如锰具+2、+3、+4、+6及+7氧化数：钴具有+2，+3氧化数；铁具+2，+3氧化数等。化合物中的过渡元素大都具有未填满电子的d轨道及未成对电子Þ具有颜色二、过渡元素的性质1.   过渡元素：Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等价电子组态：3d1-104s2(Cu、Cr例外)Cr→3d54s1Cu→3d104s12.   原子量随原子序增大而增大(例外：

4、Co>Ni)3.   地壳存量：以铁最丰富；铜之活性较小，可以游离态存在4.   原子半径及离子半径由Sc至Ni大致随原子序增大而减小，但变化不大5.   游离能不高，相近IE1最大：Zn；IE2最大：Cu；IE3最大：Zn而IE1、IE2及IE3最小者均为Sc。6.   除锌外，熔点、沸点、汽化热均高。7.   密度：除锌外，大致随原子序数的增加而增大。8.   标准还原电位大致随原子序数的增加而增大除Cu外，其余皆为负值9.   氧化数：随原子序的增加而先增后减Sc(+3)、Ti(+4)、V(+5)、Cr(+6)、Mn(+7)、Fe(+3)、Co(+2)、Ni(+4)、Cu(2+)

5、、Zn(+2)第一列过渡元素在高氧化态时均非以其阳离子的水合离子存在(即无V5+(aq)、Cr6+(aq)、Mn7+(aq))，而以共价性的含氧离子存在，如VO2+、CrO42-及MnO4-，最大氧化数不超过最外层3d与4s轨道的价电子总数第一列过渡元素的典型氧化数如下表符号代表之化合物氧化数价电子数(3d，4s)ScSc2O3+33TiTiO、Ti2O3、TiO2+2、+3、+44VVO、V2O3、VO2、V2O5+2、+3、+4、+55CrCrO、Cr2O3、CrO3+2、+3、+66123MnMnO、Mn2O3、MnO2、K2MnO4、KMnO4+2、+3、+4、+6、+77Fe

6、FeO、Fe2O3+2、+38CoCoO、Co2O3+2、+39NiNiO、Ni2O3+2、+310CuCu2O、CuO+1、+211ZnZnO+212 10．常见过渡元素离子与化合物的颜色离子颜色化合物颜色化合物颜色化合物颜色Cu2+蓝CuO、CuS黑FeSCN2+血红Fe(OH)3红褐Mn2+水红Cu2O红Fe(CN)64-黄Fe(OH)2白Cr3+绿Cu(NH3)42+深蓝Fe(CN)63-红MnS粉红Cr2+蓝CuSO4白CrO42-黄KMnO4紫Fe3+浅黄CuSO4.5H2O蓝Cr2O72-橙K2MnO4绿Fe2+绿Cu(OH)2蓝Cr2O3绿Ag2CrO4砖红Co2+无色

7、Cu2[Fe(CN)6]红CoCl42-蓝MnO2黑褐Cu+无色Zn3[Fe(CN)6]2白Co(H2O)62+红AgCl白 三、过度元素用途1.由于过渡金属大多都有很高的熔沸点，使得很多过渡金属单质及其化合物在耐火，耐高温材料中应用广泛，如锆，铪及其氧化物都被广泛地应用于耐火砖，耐火管及陶瓷等耐高温的材料中；2.过渡金属中许多如钛，钒，锆，铪等因自身优良的耐腐蚀性能而被大量用于耐腐蚀的仪器设备的制备；3.钒，钛，铁，锰，铂等金属元素的许多化合