22章 铬副族和锰副族.ppt

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1、第22章铬副族和锰副族学习要求1、掌握铬单质的特性与制备，掌握Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)重要化合物的性质及其相互转化。2、掌握Mn(Ⅱ)Mn(Ⅳ)Mn(Ⅵ)Mn(Ⅶ)重要化合物的性质、反应及其相互转化。3、了解钼和钨的简单化合物及同多酸、杂多酸的概念和结构。过渡元素概述ScTiVCrMnFeCoNiCuZnYZrNbMoTcRuRhPdAgCdLnHfTaWReOsIrPtAuHg一、通性1、原子半径从左到右逐渐减小。都有较大的硬度、熔点和沸点。它们的导电性、导热性好，相互间可形成合金。2、大多数溶于酸，只是有些“贵”金属电极电势较大，难与普通的酸反应。3、除III

2、B族外，都有多种氧化态，水合离子和酸根离子常呈现一定颜色。4、由于d电子不满，化合物通常是顺磁性化合物。二、电子构型除Pd外，它们都有未充满的d轨道，最外层也仅有1-2个电子，过渡元素通常指价电子层结构即：(n-1)d1-9ns1-2。三、氧化态它们的(n-1)d和ns轨道能级的能量相差很小，d电子也可部分或全部作为价电子参加成键。一般由+2价直到与族数相同的氧化态(VIII例外)。四、单质的化学性质IIIB族是它们中最活泼的金属，性质与碱土金属接近。同族元素的活泼性从上到下依次减弱。同种元素，不同氧化态的氧化物，其酸碱性随氧化数降低酸性减弱，碱性增强。这是由于

3、其水合物中非羟基氧的数目减少。Mn2O7MnO3MnO2Mn2O3MnO强酸性　　酸性　　两性　弱碱性碱性同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化物及水合物，从左到右碱性减弱，酸性增强。Sc2O3TiO2CrO3Mn2O7强碱　　两性　　酸性　　强酸同族元素，自上而下各元素相同氧化态的氧化物及其水合物，通常是酸性减弱，碱性增强。H2CrO4H2MoO4H2WO4中强酸　　　弱酸　　　　两性偏酸性五、氧化物及其水合物的酸碱性配合能力强，易形成一系列配合物，因d轨道不满而参加成键时易形成内轨型配合物。它们的电负性较大，金属离子与配体间的相互作用加强，形成较稳定的配合物。

4、中心离子半径在0.075~0.06nm范围内的配合物表现的较突出，主要表现在配位体交换慢，有些很慢。　　如：CrCl3·6H2O在水溶液中长期放置：[Cr(H2O)4Cl2]+(绿色)+H2O[Cr(H2O)5Cl]2+(浅绿色)+Cl-[Cr(H2O)5Cl]2++H2O[Cr(H2O)6]3+(蓝紫色)+Cl-过渡元素的性质区别于其它类型的元素，是和它们具有不全满的d电子有关，这是过渡元素的特点，也是学习过渡元素化学时应充分注意的。六、配位性22.1铬副族一、存在Cr的矿物有铬铁矿FeCr2O4(FeO·Cr2O3)、Mo有辉钼矿MoS2、W有黑钨矿(

5、Fe,Mn)WO4、白钨矿CaWO4。二、单质的性质和用途Cr、Mo的价电子构型:(n-1)d5ns1，W的价电子构型:5d46s2，它们中的6个电子都可以参加成键。按Cr、Mo、W的顺序最高氧化态的稳定性增强，低氧化态的稳定性减弱。Cr+2HCl(稀)＝CrCl2(蓝色)+H2↑4CrCl2(蓝色)+4HCl+O2(空气)＝4CrCl3(绿色)+2H2OCr与浓硫酸生成三价盐，但不溶于浓硝酸(钝化)，Mo只溶于浓硝酸及王水，W只溶于HF和硝酸的混酸。铬可形成保护膜,但其硬度高。用于电渡,含铬12%的钢称为“不锈钢”。钼和钨也用于合金钢。三、铬的化合物1、三价铬

6、的化合物(1)Cr2O3和Cr(OH)3(NH4)2Cr2O7＝Cr2O3+N2↑+H2OCr2O3具有两性。Cr3++3OH-＝Cr(OH)3＝H2O+HCrO2＝H++CrO2-+H2O紫色灰蓝色绿色(2)Cr(III)的配合物Cr(III)外层电子结构为3d34s04p0,它能形成d2sp3杂化的八面体结构，[Cr(H2O)6]3+为紫色，由于它的配合物稳定且配位体交换呈惰性，三价铬盐的溶液有时显绿色，如：[Cr(H2O)4Cl2]+等。Cr(III)不溶于氨水只能与液氨反应，因此不能用氨水来分离三价的铬和铝。(3)Cr(III)盐和亚铬酸盐(3)Cr(I

7、II)盐和亚铬酸盐Cr2(SO4)3·6H2O(绿色)、Cr2(SO4)3·18H2O(紫色)、Cr2(SO4)3(桃红色)，铬钾钒K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O。在碱性条件下，三价铬以亚铬酸根形式存在，能被过氧化氢、过氧化钠、Br2等氧化。2CrO2-+3H2O2+2OH-＝2CrO42-+4H2O在酸性条件下，三价铬以Cr3+离子形式存在，要使其氧化为六价铬则需强氧化剂。如KMnO4、HIO4、(NH4)2S2O8等。10Cr3++6MnO4-+11H2O＝5Cr2O72-+6Mn2++22H+2、铬(VI)的化合物铬酸盐和重铬酸盐是最重要的铬(

8、VI)的化合物。碱金属和