《过渡元素化校》PPT课件

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1、§9－2过渡元素2－1过渡元素的定义和分类1、定义：三种划分方法第一种：ⅢB－Ⅷ共8个竖行25种元素，其原子电子层结构特点：有未充满的d电子亚层。电子构型：(n－1)d1－9ns1－2。第二种：ⅢB－ⅠB共9个竖行28种元素，电子结构特点：原子及其重要的氧化态有未充满的d亚层，电子构型：(n-1)d轨道部分充满。(n-1)d1-10ns1-2第三种：ⅢB－ⅡB共10个竖行31种元素。(n-1)d1-10ns1-2。这种划分，“过渡”的含义是指从活泼金属元素到非金属元素的过渡或由周期表s区元素过渡到p区元素。我们采用第三种说法，从ⅢB族到ⅡB族10个从行包括7个副族和1

2、个Ⅷ族）共31种元素，称为过渡元素。一般：镧系和锕系除了镧和锕以外，过渡元素常不包括其他的镧系和锕系元素。第一、第二和第三过渡系总称为“主过渡元素”;f区元素称为“内过渡元素”。2、分类为了讨论的方便，可以根据过渡元素的综合化学性质进行分类:前过渡元素：IVB－VIIB，不包括Mn，位于d区前部，其特征是其高价离子在水溶液中常发生聚合作用。后过渡元素：Mn到Cu，第一过渡系的后部，其特点是以水溶液化学和配位化学为其特征。★贵金属元素：Ⅷ的第五、六周期元素有：Ru、Rh、Pd，Os、Ir、Pt，再加上Ag、Au，特征：丰富的配位化学。第四周期：第一过渡系，又称轻过渡元素

3、；第五、第六周期：第二、三过渡系，又称重过渡元素。★周期表位置★不同周期★电子进入轨道在此我们只介绍根据元素在周期的不同的分类：第一过渡系（轻过渡系）：对应第四周期，从钪（Sc）—锌（Zn）10种元素第二过渡系（重过渡系）：对应第五周期，从钇（Y）—镉（Cd）10种元素第三过渡系（重过渡系）：对应第六周期，从镧（La）—汞（Hg）10种元素周期族IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIBⅠBⅡB四ScTiⅤCrMnFeCoNiCuZn五YZrNbMoTcRuRhPdAgCd六LaHfTaWReOsIrPtAuHg七Ac第一过渡系第二过渡系第三过渡系2－2过渡元素的价

4、电子层结构过渡元素价电子层结构：(n-1)d1-10ns1-2(Pd:4d105s0)为了便于学习和理解，我们又把过渡元素分成两大类：（1）从ⅢB族—Ⅷ族元素其结构特点是：最后一个电子依次填充在次外层的d轨道上（d1-9）。因而他们都是d区元素，它们的最外层和次外层电子都没有填满，最外层电子数只有1或2个，且保持不变。价电子层构型为：(n-1)d1-9ns1-2（此n表示电子所处的电子层数）（2）从ⅠB族—ⅡB族的元素其结构特点是：它们次外层的d轨道已经填满，最后一个电子依次填充在最外层的S轨道上（S1-2）。因而他们不是d区元素，但是，这些族中的某些元素的原子，它们

5、的次外层上的d电子也参加成键；而且他们的氧化态时d轨道并没有排满，如：Cu2+外围电子构型为3d9，Au3+为5d8等，它们的性质与d区元素很相似所以我们把ⅠB族、ⅡB族统称为dS区。所以可以认为，过渡元素是d区元素和dS区元素的总称。由于过渡元素的最外层电子数比较少，只有1或2个，所以都属于金属，所以过渡元素又称谓过渡金属价电子层构型为：(n-1)d10ns1-21、过渡元素电子层结构的特点与成键情况：（1）(n-1)d轨道的能量与ns、np轨道比较接近，是参与成键的内层轨道，所以次外层也是价电子层。（2）d轨道比s、p轨道数目多，不但成键可能性大，而且成键的数目多

6、。（3）d轨道未充满其空轨道可以接受孤电子，形成配位化合物（4）(n-1)d与ns轨道能级的高低：当3d轨道无电子时，4s轨道的能量小于3d轨道;（钻穿效应为主）当3d轨道有了电子之后，其能量下降;能量低于4s轨道。此时，3d电子就成了内层电子。（屏蔽效应为主）或者说：对于原子：4s<3d<4p对于离子：3d<4s<4p2-3过渡元素结构特征与通性2、原子结构特征（1）原子半径和离子半径：ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB结论：1）与同周期碱金属和碱土金属相比，原子半径都较小。如：r（k）=203pm，r（Ca）=174pm，原因：电子层数没变，核电荷数增加ⅢB—ⅡB元素

7、的原子半径/pm2）从左到右原子半径先逐步减小，但接近d10时半径又稍增大（d电子屏蔽效应小，d电子充满后，屏蔽效应加强有关）。3）同族元素的原子半径从上到下增大，但第二、三过渡系元素同族半径相差极小。（镧系收缩的缘故）。4）离子半径的规律与原子半径相似，d5半充满有例外。3、过渡元素的通性过渡元素的通性主要表现为：(1)全部是金属(2)有多变的氧化态(3)水溶液中的离子往往有颜色(4)易形成配合物1）过渡元素都是金属a、过渡元素最外层只有1~2个电子，所以都表现出金属性。因此过渡元素又称过渡金属。b、由于过渡元素的原子半径较小，但荷电荷数较大，所以