
第14章d区元素过渡金属的分类:1通性d区ⅡB-VIB,VI2CrMo W第四周期:第一过渡系3Mn第五、六周期:第二、三过渡系(性质相似)Fe Co Ni4(Vf区镧系元素57La~7/Lu稀土元素: Sc,Y,La~Lu钢系元素89Ac~103Lr
2 过渡金属的分类: d区 ⅢB-ⅦB,Ⅷ 第四周期:第一过渡系 第五、六周期:第二、三过渡系(性质相似) f 区 镧系元素 57 La ~ 71Lu 稀土元素:Sc, Y, La ~ Lu 锕系元素 89Ac ~ 103Lr 第14章 d区元素 1 通性 2 Cr Mo W 3 Mn 4 Fe Co Ni (Ⅷ)

1通性(1)价电子构型:(n-1)d1-8ns1-2例外:Pd4d10Pt5d96s1W5d46s2有可变的氧化数,+2直至与族数相同的最高氧化数;相互转化,氧化还原反应
3 1 通性 (1) 价电子构型: (n-1)d1-8ns1-2 例外:Pd 4d10 Pt 5d96s1 W 5d46s2 ◼ 有可变的氧化数,+2直至与族数相同的最高氧化数; ◼ 相互转化,氧化还原反应

同族自上而下,元素氧化数的可变性趋向于减小与p区相反!高氧化态趋于稳定强氧化剂Cr,0,2-、Cr02-弱氧化剂MoO.2-、WO.2-同周期从左至右,氧化数升高后再降低例如VIBMn+7,Fe3+Co3+Ni2+(+4)当与羰基、亚硝基、联吡啶等配体配合时,可呈现低氧化态+1、0、-1、-2Na[Co(CO)4]
4 同族自上而下,元素氧化数的可变性趋向于减小, 高氧化态趋于稳定——与p区相反! Cr2O7 2- 、CrO4 2- 强氧化剂 MoO4 2-、WO4 2- 弱氧化剂 同周期从左至右,氧化数升高后再降低, 例如 ⅦB Mn +7, Fe3+ Co3+ Ni2+(+4) 当与羰基、亚硝基、联吡啶等配体配合时,可呈现低氧化态 +1、0、-1、-2 Na[Co(CO)4 ]

(2)原子半径同周期从左至右,半径减小,在接近IB时增大;月~第六周期同族从上而下,半径增,第五周期iO37OB8OUP0Z4He140007otLiBe1521117471Ne154OOOOOPon08SiAINaMg18616014311811099103OAr188OOF>OO?OOO..OOSeCrFeNiCuZnGaGeKCaMnCoAsSeBr197161145131125128122227137124125125133123125116114OXOOO?05OOOOOOOOKr20215SrNbMoTeRuRhPd145CdInSbRbTe1215178143136135133135138149163141145248143133Xe216OOO?OO?08OO5元O?TaReTLuHFHgPbBiCsBaPo144217172156143137137134136139150265170175155118OO00OOF0aOFO5品OOEuErCeLaTmYb183182181181199179187180176175174173173194OOOOOPaUPuThAcAm139188180161151131
5 He 140 Ne 154 Ar 188 Kr 202 Xe 216 (2)原子半径 同周期从左至右,半径减小,在接近ⅠB时增大; 同族从上而下,半径增,第五周期 ≈第六周期

(3)单质的物理性质相似高密度、高硬度、高熔沸点■第三过渡系金属具有特别大的密度■同周期从左至右金属的熔点升高又下降:例如VB元素6个价电子Cr是最硬的金属,W的熔点最高为3385℃■VIB元素Mn、Tc反常低
6 (3)单质的物理性质相似 高密度、高硬度、高熔沸点 ◼第三过渡系金属具有特别大的密度; ◼同周期从左至右金属的熔点升高又下降;例如 ⅥB 元素6个价电子, Cr 是最硬的金属,W 的熔点最高 为3385℃ ◼Ⅶ B 元素Mn、Tc 反常低

(4)易形成配合物价键理论::(n-1)dnsnp能级相近,且为空轨道,可以杂化成键例如:Co(II)3d7 sp3杂化[Co(SCN)4J2Ni(II)3d8dsp?杂化[Ni(CN)4]2晶体场理论:Cr,Mn,Fe、Co、Ni形成配合物的能力最强
7 (4)易形成配合物 价键理论:∵(n-1)d ns np能级相近,且为空轨道,可以杂化成键 例如: Co(Ⅱ) 3d 7 sp3杂化 [Co(SCN)4 ] 2- Ni(Ⅱ) 3d 8 dsp2杂化 [Ni(CN)4 ] 2- 晶体场理论: Cr,Mn, Fe、Co、Ni 形成配合物的能力最强

(5)配离子具有颜色PurpleBiueGreenYellowOrangcRedWavelength/nm400500600700oO250001500020000Wavenumber/cm-图[Ti(HO)6]3+溶液的可见光谱E(dy)-E(d:)=A,=hv=hc/α=常数/^A=10Dq=6.63×10-34(Js)×2.9979×1010(cm/s)×20400cm-1×6.02×1023/m0l=244kJ/mol
8 (5)配离子具有颜色 25000 20000 15000 Wave number/cm-1 400 500 600 700 Wavelength/nm Purple Blue Green Yellow Orange Red Absorptivity 0 图 [Ti(H2O)6 ] 3+ 溶液的可见光谱 E(dγ) - E(dε) = Δo = hν= hc/λ= 常数/λ Δo =10Dq = 6.63 ×10-34 (J. s)×2.9979×1010 (cm/s)×20400cm-1 ×6.02×1023/mol =244 kJ/mol

可见光紫蓝青绿黄橙红400450480500560600650750BlueRedPurpleGreenYellowOrangeWavelength/nm400500700600青iosi橙白光青蓝0250002000015000Wavenumber/cm"红蓝Visiblespectrumof[Ti(H,O)6]3+solution紫(红)
9 25000 20000 15000 Wave number/cm-1 400 500 600 700 Wavelength/nm Purple Blue Green Yellow Orange Red Absorptivity 0 Visible spectrum of [Ti(H2O)6] 3+ solution

d-d9有色,d轨道有1~5个未成对电子的水合离子,常具有不同的颜色原因:成单d电子d-d跃迁吸收可见光中的某些光而显色d°、d10无色,例如:Sc3+La3+Ti4+Zn2+Cd2+Hg2+Ag
10 d 1 -d 9有色,d轨道有1~5个未成对电子的水合离子,常具有不同的颜色。 原因:成单d电子d-d跃迁吸收可见光中的某些光而显色 d 0 、d 10 无色 , 例如: Sc3+ La3+ Ti4+Zn2+ Cd2+ Hg2+ Ag+

1通性2 Cr Mo W3 Mn4FeCoNi (VI)12
12 1 通性 2 Cr Mo W 3 Mn 4 Fe Co Ni (Ⅷ)