第十三章过渡元素二铬锰铁钴镍.docx
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第十三章过渡元素二铬锰铁钴镍
第十三章过渡元素
(二)
铬锰铁钴镍
第一节铬及其化合物
第二节锰及其化合物
第三节铁钴镍
第一节铬及其化合物
1.1铬单质
1.2铬的化合物
1.3铬盐
1.4含个废水的处理
1.1铬单质
1.铬分族(VIB):
CrMoW
2.价电子构型:
(n-1)d4~5ns1~2
3.铬以铬铁矿Fe(CrO2)2的形式存在
4.单族的获得方式如下:
单质铬的性质
(1)铬元素的电势图
1.33-0.41-0.91
-0.74
-1.3-1.1-1.4
-1.3
2.性质
(1)灰白色,熔点沸点高,硬度大
(2)活泼金属,表面已形成一层氧化膜,
活泼性下降
(2)无膜金属与盐酸的反应
O2Cr3+(紫)
在冷,浓硝酸中钝化
1.2铬的化合物
(1).Cr2O3(铬绿)
制备:
性质:
(2).Cr(OH)3
适量OH-灰绿OH-亮绿色
Cr3+Cr(OH)3Cr(OH)-4
H2O+Cr2O3(绿)
1.3铬盐
(1).Cr3+盐Cr2(SO4)3,KCr(SO4)212HOCrCl3
1).水解
2).还原性
3).氧化性:
(2).Cr2O72-与CrO4-间的转化
①pH值的影响
(黄)(橙)
Ph<2:
Cr2O7为主Ph>6:
CrO42-为主
②溶解度的影响
(3).Cr2O7的氧化性
洗液:
K2Cr2O7饱和溶液+H2SO4(浓)
暗红色,针状
(3)Cr(Ⅲ)的鉴定
H+
蓝色(乙醇)(戊醇)
第二节锰及其化合物
1锰单质
2.锰的化合物
1.锰单质
2.
锰分族(ⅦB):
MnTeRe
价电子构型:
(n-1)d5ns2
锰的存在:
软锰矿(MnO2*H2O)
锰单质的性质
①白色金属,硬度脆
②活泼金属:
③
④
2、锰的化合物
Mn的价态电子构型:
3d54s2
可形成多种氧化态:
从+2~+7
最高氧化数=价电子数
锰的电势图
酸性溶液EA/V
1.6951.23
碱性溶液EB/V
0.588-0.05
Mn(OH)2(白色)
二羧氧锰
结论:
Mn(Ⅱ)在碱性条件下不稳定(还原性强)
在酸性条件下稳定(还原性强)
MnO2
①黑色无定形粉末,不溶于水和硝酸
②不稳定性
③氧化性强(主)
④还原性(一定程度)
浓碱溶液
MnS(肉色)
重要反应方程式
第三节铁钴镍
1铁、钴、镍的单质
2铁、钴、镍的化合物
1.铁、胡、镍的单质
Ⅶ族FeCoNi铁系
铂系
RuRhPd
OsIrPt
最高氧化值不等于族序数
1.单质的存在
赤铁矿:
Fe2O3:
磁铁矿:
Fe3O4
黄铁矿:
FeS2
辉铁矿:
CoAsS
镍黄铁矿:
NiS•FeS;
2.单质的物理性质
(1)白色金属,磁性材料
(2)m.p.Fe>CoNi
3.单质的化学性质
(1)
Co.Ni反应缓慢
(2)钝化
浓、冷HNO3可使Fe、Co、Ni钝化
浓H2SO4可使Fe钝化
(4)纯Fe、Co、Ni在水、空气中稳定
加热时,Fe.,Co,Ni可与O2\S,X2等反应
2、铁、钴、镍的化合物
铁的重要化合物
钴(Ⅱ)和镍(Ⅱ)的重要化合物
氢氧化物
(慢)
氯化羧铬(碱式氯化钴)
M=Co,Ni
还原性:
Fe(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)
卤化物
①FeCl3有明显的共价性,易潮解。
②CoCl3•6H2O变色硅胶
90℃
52.5℃
CoCl2∙2H2O
紫红
CoCl2∙6H2O
120℃
CoCl2∙H2O
蓝紫
CoCl2蓝色
Fe(Ⅱ),Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ)的硫化物
3.2×10-19(α)
1.0×10-24(β)
2.0×10-26(γ)
6.3×10-18
4×10-21(α)
2×10-25(β)
FeSCoSNiS
Ka
黑色
不溶于水
稀
酸
溶
性
但CoS,NiS形成后由于晶型转变而不在溶于酸
重要方程式
2、水溶液中的配合反应
胺配合物
Cl-土黄色红色
蓝色
SO42-
蓝色
浅绿色(不易观察到)
注1.
加入NH4Cl促使平衡向右移
实验时先加入NH4Cl,后加入NH3•H2O看不到蓝色
注2.
硫氰配合物
鉴定Fe3+
异硫氰合铁
鉴定Co2+
四异硫氰合钴
实验中用固体KSCN或NH4SCN
氰配合物
黄
土黄
碱性条件下分解
常用盐:
K4[Fe(CN)6]黄血盐黄色
K3[Fe(CN)6]赤血盐晶体为红色
浅棕色茶绿色
强还原性黄色
橙黄色
说明:
Co(Ⅱ)的配合物很多,可大体分为两类:
粉红色(八面体)蓝色(四面体)
Co(Ⅱ)的吗吧面体配合物大都是高自旋的。
[Co(CN)5(H2O)]3-是低自旋的。
Co2+(3d7)中只有一个电子处于能级高的eg轨道,因而以失去。
3.离子的鉴定
Fe离子的鉴定:
Fe2+的鉴定:
(酸性条件)
滕氏蓝
Fe3+的鉴定:
(酸性条件)
普鲁土蓝
Cu2+的鉴定:
(弱酸性)
红棕
S2-的鉴定:
五氰亚硝酸合铁(Ⅱ)酸根
K+的鉴定:
六硝基合钴(Ⅲ)酸甲
Ni离子的鉴定
丁二月亏鲜红色
Ni(NH3)62+蓝
NH3H2O
Ni2(OH)2SO4浅绿
NH3H2O
Ni2+(SO42-)淡绿
OH-
Ni(OH)2(s,果绿)
NaClO
NiO(OH)(s,黑)
浓HCl
Ni2+
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- 第十三 过渡 元素 锰铁