文档介绍：第 20 章过渡金属(Ⅰ)
20 - 1 过渡金属的通性
20 - 2 钛副族
20 - 3 钒副族
20 - 4 铬副族
20 - 5 锰副族
1
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20 - 1 过渡金属的通性
狭义:(n-1)d1~8ns1~2 ⅢB~Ⅷ 8列
广义:(n-1)d1~10ns1~2 ⅢB~ⅡB 10列
具有部分填充d或f层电子的元素,包括四、五、六周期。
过渡元素全部为金属,其化合物颜色多、变价多、形成配合物多。
一、定义
2
2
族
周
期
ⅢB
钪
分
族
ⅣB
钛
分
族
ⅤB
钒
分
族
ⅥB
铬
分
族
ⅦB
锰
分
族
Ⅷ
ⅠB
铜
分
族
ⅡB
锌
分
族
4(第一过渡系)
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe Co Ni
铁系
Cu
Zn
5(第二过渡系)
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru Rh Pd
轻铂组
Ag
Cd
6 (第三过渡系)
La-Lu
Hf
Ta
W
Re
Os Ir Pt
重铂组
Au
Hg
7(第四过渡系)
Ac-Lr
Rf
Db
Sg
Bh
Hs Mt Uun
Uuu
Uub
3
3
四
五
六
ⅢB
Sc
3d14s2
Y
4d15s2
Lu
4f145d16s2
ⅣB
Ti
3d24s2
Zr
4d25s2
Hf
4f145d26s2
ⅤB
V
3d34s2
Nb
4d45s1
Ta
4f145d36s2
ⅥB
Cr
3d54s1
Mo
4d55s1
W
4f145d46s2
ⅦB
Mn
3d54s2
Tc
4d65s1
Re
4f145d56s2
Ⅷ
Fe
3d64s2
Ru
4d75s1
Os
4f145d66s2
Co
3d74s2
Rh
4d85s1
Ir
4f145d76s2
Ni
3d84s2
Pd
4d105s0
Pt
4f145d96s1
ⅠB
Cu
3d104s1
Ag
4d105s1
Au
4f145d106s1
ⅡB
Zn
3d104s2
Cd
4d105s2
Hg
4f145d106s2
(n-1)d1~10ns1~ 2
最外层只有1~2个电子,核电荷增加,电子填充在次外层
4
4
同族从上到下原子半径略增加
5~6
周期基本接近
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu(●-●)
Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag(■-■)
La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au(▲-▲)
二、过渡元素原子半径
5
5
三、过渡元素的氧化态
元素 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni
+2 +2 +2 +2 +2 +2 +2
+3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3
氧化态+4 +4 +4 +4 +4
+5
+6 +6 +6
+7
左右
氧化态先升高后降低
上
下
同族高氧化态趋向稳定
Fe +2、+3
Ru +4
Os +4、+6、+8
6
6
四、过渡元素单质性质
1、多呈银白色、灰白色,有金属光泽,
(除Sc、Ti为轻金属外,其它均为重金属)
金属
Li
Sc
Ti
其它
Os
Ir
Pt
密度
g∙cm-3
>5
最小
最大
7
7
2、除ⅡB外,多数金属熔点、沸点高,硬度大
硬度(金刚石=10)
熔点/℃
沸点/℃
最大(高)
Cr
9
W
3410
W
5660
最小(低)
Cs
Cs
8
8
元素
Sc
Ti
V
Cr
Mn
E (M2+/M)/V
—
-
-
-
-
可溶该金
属的酸
各种
酸
热HF
HCl
浓H2SO4
HNO3
HF
稀HCl
H2SO4
稀H2SO4
HCl等
元素
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
E (M2+/M)/V
-
-
-
-
可溶该金
属的酸
稀HCl
H2SO4
等
稀HCl等
(缓慢)
稀H2SO4
HCl等
浓
H2SO4
稀HCl
H2SO4等
3、过渡元素单质的活泼性
同一周期元素从左到右总趋势 E (M2+/M)增大,活泼
性降低
9
9
同族元素(除Sc分族外)自上往下,金属活泼性低
ⅡB
E (M2+/M)/V
Ⅷ