第十九章 过渡金属(1).ppt

第十九章过渡金属Ⅰ,19.4锰副族,19.3铬副族,19.2钛钒,19.1引言,19.1引言,什么是过渡元素在周期表中的位置分类,具有部分充填d或f壳层电子的元素,19.2钛和钒,19.2.1钛及其化合物,钛的主要矿物是什么从钛铁矿制取钛白的反应原理Ti3的还原性如Ti3与Fe3、Cu2的反应TiCl4的水解性TiO2离子与H2O2的反应,V,19.2.2钒及其化合物,Cr,V2O5的性质V（ⅴ）在不同介质中的存在形式P1008，T9、T10VO43-与H2O2反应,*19.3.5多酸型配合物同多酸和杂多酸及其盐,*19.3.4钼、钨的化合物,19.3.3水溶液中离子及其反应,19.3.2铬的化合物,19.3.1铬、钼、钨的单质,19.3铬副族多酸和多酸盐,铬分族VIBCrMoW,铬以铬铁矿FeCrO22的形式存在，以铬铁矿为原料制备之。,2.铬单质的制备,19.3.1铬、钼、钨的单质,价层电子构型3d54s14d55s15d46s2,氧化态3、65、65、6,1.存在,制备,Cr2O3,Cr,Na2CrO4aq,Na2Cr2O7aq,单质,4.单质铬的性质,铬元素的电势图,3.单质的物理性质,价电子数多，均可参与成键，金属键强,银（灰）白色金属，高熔点、高沸点、高硬度,钨金属中熔点最高（3683K）铬硬度最大的金属（莫氏硬度9）,铬,在冷、浓硝酸中钝化。,③纯铬相当活泼，无膜金属与酸的反应,②活泼金属，表面已形成一层氧化膜，活泼性下降，对水、空气稳定；,①灰白色,熔点沸点高，硬度大。,铬,钼,表面生成钝态薄膜，溶于浓硝酸、浓硫酸、王水,钨,表面生成钝态薄膜，溶于王水，HNO3-HF,溶于浓H3PO4→12-钨磷酸H3[PW3O104],用途,化合物,19.3.2铬的化合物,⒈铬（VI）的化合物,暗红色黄色橙红色黄色橙红色铬酐红钾矾红矾钠,呈色原因电荷迁移。P830，P847,①CrO3,制取,洗液K2Cr2O7饱和溶液H2SO4（浓）,易溶于水，易潮解；,熔点低，受热易分解；,具强氧化性，与有机物如酒精接触即着火。,酸,②H2CrO4H2Cr2O7,酸性H2CrO4＜H2Cr2O7,仅存在于稀溶液中,加入难溶盐使平衡移动,③Cr2O72-与CrO42-间的转化,Cr2O7,K2Cr2O7PbCrO4,K2Cr2O7,④K2Cr2O7,制取,以铬铁矿FeCrO22为原料制备。P985-991,,Na2CrO4aq,Na2Cr2O7aq,K2Cr2O7,③,不带结晶水，易提纯，不易潮解作基准物；具强氧化性；,氧化性,Cr2O72-的氧化性,监测司机酒后驾车情况,CrO2Cl2,⑤CrO2Cl2氯化铬酰,深红色液体，外观似溴,钢铁分析中除铬,⑥CrO3、铬的鉴定,蓝色,制,CrO2Cl2,浓H2SO4,,KCl、浓H2SO4,,H2SO4、SO2蒸馏,,,END,以K2Cr2O7为原料制取其它化合物,CrⅢ,制备,性质,,,,,,灰绿,亮绿色,1.Cr2O3铬绿,2.CrOH3,,2.铬（Ⅲ）的化合物,（两性）,稳定性高,微溶于水,难熔,作绿色颜料,△,离子反应,19.3.3水溶液中离子及其反应,1.CrⅢ的盐,水解,空气中部分风化失水→绿色,END,,三种水合异构,还原性,还原性,氧化性,Cr2aqCr3aq,配合物,CrⅢ的配合物的多种颜色,有极高稳定性，配位数为6，d-d跃迁→化合物都呈颜色,常见配体有,同一组成往往有多种异构水合异构、几何异构；,紫紫红浅红,橙红橙黄黄,,鉴定,2.CrⅢ的鉴定,H,,小结,小结,钼钨,*19.3.4钼、钨的化合物,思考题,1、由辉钼矿如何制MoO32、由黑钨矿制WO33、比较CrO3、MoO3、WO3颜色、稳定性、酸碱性、氧化性4、比较铬、钼、钨含氧酸的酸性强弱5、了解铬、钼、钨含氧酸的缩合性。6、什么是多酸、同多酸、杂多酸举例说明。7、如何鉴定或,MoW,*19.3.4钼、钨的化合物,⒈WO3和MoO3,制备,由辉钼矿制MoO3,820920K焙烧,NH3浸取,HCl酸化,673K723K,由黑钨矿制WO3（碱熔法）,碱熔,水浸取、HCl酸化,加热脱水,性质,性质,颜色受热时，MoO3白色→黄色；WO3深黄→橙黄；CrO3稳定性加热熔化而不分解；CrO3酸碱性为酸性氧化物，溶于氨或强碱氧化性极弱CrO3,多酸一定条件下简单含氧酸彼此缩合成较复杂的酸同多酸含相同酸酐的多酸杂多酸含不同酸酐的多酸,（仲钼酸铵）,锰,19.4.1锰的单质,19.4锰副族,*19.4.4锰的Gibbs函数变-氧化值图,19.4.3水溶液中的锰离子及其反应,19.4.2锰的化合物,锰的存在地壳中丰度仅次于铁，为0.085软锰矿MnO2xH2O黑锰矿Mn3O4水锰矿Mn2O3H2O褐锰矿3Mn2O3MnSiO3海洋深处发现大量的锰结核矿。用途制备与性质,锰副族VIIBMnTcRe价电子构型n-1d5ns2主要氧化态234467346767,19.4.1锰的单质,制备,制备,单质,锰单质的性质,白色金属，硬而脆，外形似铁,难熔,活泼金属,与氧、卤素等非金属反应,在氧化剂存在下与熔融的碱作用,化合物,19.4.2锰的化合物,Mn的价电子构型3d54s2可形成多种氧化值从-27，最高氧化值价电子数,常见化合物,MnVII的化合物,以软锰矿为原料制取KMnO4P978-980,,电解,,氧化,歧化,KMnO4,电解,KMnO4性质紫黑色晶体呈色原因,①强氧化性,稳定性,其它反应,②稳定性,加热,见光遇酸如何保存,浓碱,KMnO4用途,＜0℃时，CCl4中稳定，否则爆炸分解→,紫红色，强酸，不稳定,K2MnO4,遇酸,K2MnO4,①暗绿色晶体；②在pH13.5的碱性溶液中稳定存在；③在水溶液中易歧化。,MnO2,MnO2,黑色无定形粉末，不溶于水和稀酸热稳定性,还原性（一定程度）,pH13.5,氧化性强（主）,MnOH2,MnOH2白色,二羟氧锰,结论MnⅡ在碱性条件下不稳定还原性强在酸性条件下稳定还原性差,MnS肉色）,反应,19.4.3水溶液中的锰离子及其反应,锰元素电势图,酸性溶液,碱性溶液,END,Mn2价电子构型3d5,说明①鉴定Mn2常用NaBiO3②酸化时用HNO3③CMn2很低时，很灵敏,小结,小结,黑褐,白色,肉色,深肉色,无O2OH-,H,KClO3KOH,H或CO2歧化,H2OSO32-,OH-浓SO32-,H或CO2歧化,紫色,暗绿,,,,,,,,,,,,,,,