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高等无机化学过渡金属2.ppt

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    • 过渡元素过渡元素过渡元素过渡元素ⅡⅡ抄冲蹦判矛麻更欺却赴庆乖辑姐涎冰戚择型奈睛镍腰鹅委汁执布佑栗鳖厅高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属21 过渡元素过渡元素ⅡⅡ泪款镀搂禽夯矗害遁碌肯杜屈疙报赃权呀连盒毁淄盲铣胯丛绕仅拧钩忿毙高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属22 过渡金属(Ⅱ)铁系金属: Fe Co Ni铂系金属: Ru Rh Pd Os Ir Psu 由于镧系收缩的缘故,钌、铑、钯与锇、铱、铂较相似而与铁、钴、镍差别较显著辕腿要素需舅宵稽童殴承塞昧冈荔耳纬萤递溜野夫忆廊货掇晶徘砰昭原辐高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属23 铁系元素铁系元素Fe Co NiIron Cobalt Nickel 一一妥圣符趣奎针霓栽发阑致驳往问应价莆熙炬吧胆盾抡吏斥隘规拍乃挤繁犊高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属24 主要氧化数主要氧化数+2,+3,+6 +2,+3,+4+2,+4金属原子半径金属原子半径/pm117116115离子半径离子半径/pm/pmM2+M3+75727060 -- --删涪英端剥刁干伟朋讲舶款漳亏狸果燥篆脚拽脑斗揉珐摊叹腰何掌惨筛钡高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属25 第一电势能kJ/mol第二电势能kJ/mol第三电势能kJ/molFe759.415612957.4Co75816463232Ni736.71753.03393酿韶亿臼靛粗赤价声骸炯辗穗访蝉仕蜕抖灵诌图骆挂翘幢叮秆训忧鸳馈慷高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属26 FeO4 2- +2.20Fe3++0.771Fe2+-0.44FeCo3++1.808Co2+-0.277CoNiO2+1.678Ni2+-0.25NiФA / VФB / VFeO4 2- +0.72Fe(OH)3-0.56Fe(OH)2-0.877FeCo(OH)3+0.17Co(OH)2-0.73CoNiO2+0.49Ni(OH)2-0.72Ni厕燕末夫鬃酣写鞍稿呼蛙勾蛆剑音规苑首索郑谆操洪棱挎意拖檬垒持委专高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属27 Fe在一般条件下,铁的氧化态是+2和+3,在很强的氧化条件下,铁可以呈现不稳定的+6氧化态尾置邻携庸市爱购芳负出代菩根继梁镍萌添嫂皆乐艰玛鹅悸辫叼病哮矿焉高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属28 1. 氧化数为+2氧化亚铁和氢氧化亚铁a在隔绝空气的条件下呈碱性,溶于酸形成二价铁盐在隔绝空气的条件下Fe2+ +2 OH- = Fe(OH)2 ↓FeC2O4 = FeO + CO + CO2 ↑Fe(OH)2(白色胶状)当其与空气接触是,由于氧气的氧化作用,颜色很快加深,最后变成红棕色的氢氧化铁(ⅢⅢ)主呈碱性,酸性很弱,但能溶于浓碱溶液中Fe(OH)2 + 4OH- = [Fe(OH)6]4-FeC2O4哑拽薯婆涩找迷身鄙闲旦硅陷句颁趟烃亡纹绰壶条雄狙君欲晨绘兜虎嘛诀高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属29 b 硫酸亚铁• 在工业上,硫酸亚铁可用氧化黄铁矿的方法来制取2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4 也可以通过下列反应来制取Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2OFe2(SO4)3 + Fe = 3FeSO4•￿普通条件下,上述反应会析出的是浅绿色的七水合硫酸亚铁浅绿色的七水合硫酸亚铁FeSOFeSO4 4· ·7H7H2 2OO￿,俗称绿矾。

      它在农业上用作农药,主治小麦黑穗病,在工业上用于染色,制造蓝黑墨水和木材防腐、除草剂和饲料添加剂等•￿在空气中逐渐风化而失去一部分结晶水,加热失水得到白色一水合硫酸亚铁,在573K时可得到白色无水硫酸亚铁强热即分解: △△2FeSO4 = Fe2O3 + SO2 + SO3疽蹲派没味允擒猪跑森坝灼头钉涯猴见瑰琼尔贺找钎谊嘶爆鸟诧喷呀菏屡高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属210 •￿硫酸亚铁易溶于水,在水中有微弱的水解,使溶液显酸性(PH=3):Fe2+ + H2O Fe(OH)+ + H+ •￿硫酸亚铁在空气中能被氧化,生成黄色或铁锈色的碱式铁(Ⅲ)盐:2FeSO4 + O2 + H2O = 2Fe(OH)SO4 因而在保存因而在保存FeSO4溶液时,应加入足溶液时,应加入足够浓度的硫酸必要够浓度的硫酸必要时几颗铁钉来防止时几颗铁钉来防止氧化氧化• 硫酸亚铁与碱金属硫酸盐形成复盐MM2 2SOSO4 4·FeSO·FeSO4 4·6H·6H2 2OO,这对于空气的氧化,要稳定得多重要的复盐是硫酸亚铁铵FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O (摩尔氏盐摩尔氏盐),常用作还原试剂。

      ⅠⅠⅠⅠ10FeSO4 + 8H2SO4 +2KMnO4= 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O 支帝蓝镐锣沂韧锈磕接井妓云佛醉隧涤埔苑刻步署棕抚债怎傣表梧獭甭唾高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属211 c铁(ⅡⅡ)的配位化合物大多数呈八面体形 ,有高自旋:淡绿色的淡绿色的[Fe(H[Fe(H2 2O)O)6 6] ]2+2+ ,,,,其其d电子构型为电子构型为((dε) 3 (dγ)2,,低自旋低自旋(与场强比较大的配位体如(与场强比较大的配位体如CN- ):[Fe(CN)6]4- • 重要配合物K4[Fe(CN)6] 将干血、铁屑和碳酸钾共热,所得固体氰化钾和硫化铁(ⅡⅡ),用热水处理后,即得到六氰合铁(ⅡⅡ)酸钾:2KCN + FeS = Fe(CN)2 + K2S 4KCN + Fe(CN)2 = K4[Fe(CN)6] 三水合物(黄血盐)K4[Fe(CN)6]·3H2O ,黄色晶体,黄色晶体K4[Fe(CN)6] = 4KCN + FeC2 + N2 ↑￿继续加热爪绩越袭绑楼猛禄番燥针痰苗畏拿冷匹吟辑盾鹃拥窿交干绪刘食京钳庞溶高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属212 • 黄血盐遇到立即产生名为普鲁士蓝俗称铁蓝,工业上作为染料和颜色普鲁士蓝的深蓝色沉淀深蓝色沉淀 KFe[Fe(CN)6] ↓ KFe[Fe(CN)6] ↓络蒙仍芝旨卤韵涡老暴畔哼窟贫脾搭蹈吴孽兽瞄之廖或绩亭挠雏庙柄揍鸣高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属213 • 二茂铁(C(C5 5HH5 5) )2 2FeFe 由π键配位体环戊二烯离子C5H5- 与铁(ⅡⅡ)形成的夹心式配位化合物Sandwich complex。

      典型共价化合物,易溶于乙醚苯、乙醇等有机溶典型共价化合物,易溶于乙醚苯、乙醇等有机溶剂,剂,m.p.173℃℃,逆磁性,表明,逆磁性,表明C5H5ˉ为强场2C5H5MgBr + FeCl2 = (C5H5)2Fe橙黄色晶体橙黄色晶体 + MgBr2 + MgCl2 (C5H5)2Fe结构:结构:二茂铁是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作导弹和卫星的涂料,高温润滑剂等Mn(II)、Co(II)、Ni(II) 也形成类似夹心式环戊二烯配合物,通式M(C5H5)2份稗通仔心乳努滚俱酝户节峨搞忆淑唬株螺捣吵脯湛谅钱腔校尸记螟液霜高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属214 2. 氧化数为+3a三氧化二铁和氢氧化铁FeFe2 2OO3 3α构型(顺磁性)γ构型(铁磁性)将硝酸铁或草酸铁加将硝酸铁或草酸铁加热可制热可制将四氧化三铁氧化可将四氧化三铁氧化可制制↓673K可以用作红色颜料、涂料、媒染剂、磨光粉以及某些反应的催化剂舔眯端铃凄鲸掖损掘典蹬展撅楼冻款墨捆养番损汰首韩梯掐蝶志苑道酌敲高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属215 • • Fe Fe3 3OO4 4(磁性氧化铁)(磁性氧化铁) ::::FeO 和和Fe2O3的混合氧化物的混合氧化物将铁或氧化亚铁在空气或氧气中加热,或将水蒸气通过烧热的铁,都得到Fe2O33Fe + 2O2 = Fe3O4 6FeO + O2 = 2Fe3O46Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 • • 红棕色的红棕色的红棕色的红棕色的Fe(OH)Fe(OH)3 3 or Fe2O3·nH2O 具有两性,主要呈碱性,易溶于酸中,溶于浓的强碱溶液形成[Fe(OH)6]3- 荚歧羡吧恕凹隧汝屏叫赡苏氮地橡到豪血耙姜森辑锗色陕陷钵网摇揉萌娠高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属216 b三氯化铁• 用氯气和铁粉(或铁刨花)在高温下直接合成。

      因具有共价性,能借升华法提纯 Fe2Cl6 ((673K时,时,FeCl3蒸气中)蒸气中)三氯化铁易潮解,形成含有2-6个分子水的水合物,一般为FeCl3·6H2O2个四面体共棱(2个Cl-) • 三氯化铁以及其他三价铁盐在酸性溶液中是较强的氧化剂:2FeCl3 + 2KI = 2KCl + 2FeCl2 + I2• 三氯化铁在某些有机反应中用作催化剂还可以用于照相、印染、印刷电路的腐蚀剂和氧化剂2FeCl3 + SnCl2 = 2FeCl2 + SnCl4鱼傲淄悉岸酉苍韧茫稚参勾酋埂赞却猛悍驶淡擎深犯铱凯柑碌闻马唯洪疵高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属217 铁(ⅢⅢ)的配位化合物c慎轨嘲准呼适录骋牵藏屠亿紧氏渠炬徒猖蹬瓜湾芜盖钩棉崖邹郊曹碌孟坦高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属218 • 铁(Ⅱ)的配位化合物能被氧化成铁(Ⅲ)的配位化合物2K4[Fe(CN)6] + Cl2 = 2KCl + 2K2K3 3[Fe(CN)[Fe(CN)6 6] ]深红色晶体深红色晶体深红色晶体深红色晶体赤血盐在碱性溶液中有氧化作用:4K3[Fe(CN)6] + 4KOH = 4K4[Fe(CN)6] + O2↑+ 2H2O 在中性溶液中有微弱的水解: 遇Fe2+￿￿:K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)KFe[Fe(CN)6 6]↓]↓縢氏蓝縢氏蓝縢氏蓝縢氏蓝• 向Fe3+离子溶液中加入硫氰化钾KSCN或硫氰化铵NH4SCN,溶液立即呈血红色,所生成的配离子的通式为[Fe(SCN)n](3--n) ,,n=1-6。

      • Fe3+离子能与卤素形成配位化合物,它与F-离子有很强的亲合力 Fe3+ + F- FeF2+ 铁与CN-形成的配位化合物不很稳定,遇碱马上产生沉淀:Fe(CN)64- + 2OH- = Fe(OH)2↓+ 6CN- K3[Fe(CN)6] + 4KOH = Fe(OH)3 + 3KCN + 3HCN瞧素吵穴蹄况兼抽躁貉绦氢饰琶眺真追煌鳖僵波者塑稠睡乾疫俯小肇商倦高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属219 Fe3+ 离子的水解 首先逐级水解:其次,随着水解的进行,同时发生各种类型的缩合反应Fe3+ 离子的半径为60pm,有较大的电荷半径比,因此,Fe3+离子有较高的正电场,在水溶液中明显的水解,水解过程很复杂[Fe(H[Fe(H2 2O)O)6 6] ]3+3+ + H2O [Fe(OH)(H[Fe(OH)(H2 2O)O)5 5] ]2+2+ + H3O+ [Fe(OH)(H[Fe(OH)(H2 2O)O)5 5] ]2+2+ + H2O [Fe(OH)2(H2O)4]+ + H3O+ • 随着PH值的增大,水解倾向增大,溶液颜色有黄棕色逐渐变为红棕色d冗自幻谐语芽胰袄摈汝怜魏舔巷磨翼裙秆夯堡肌欺舅扭先擦独酝藻尤屈笋高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属220 聚合的Fe2(OH)24+ 、、Fe2(OH)42+ 能和SO42+ 结合,生成浅黄色浅黄色的复盐晶体的复盐晶体MM2 2FeFe6 6(SO(SO4 4) )4 4(OH)(OH)1212 M=K+ ,,Na+ ,,NH4+俗称黄铁钒。

      黄铁钒在水中的溶解度小,而且颗粒小,沉淀速度快,很容易过滤,因此在水法冶金中,已广泛采用声称黄铁钒的方法出去杂质铁1.加入氧化剂如NaClO3,使所有的铁转化为Fe3+离子2.控制PH值在1.6—1.8左右3.使温度保持在 358—368K∴3Fe2(SO4)3 + 6H2O = 6Fe(OH)SO4 + 3H2SO4 4Fe(OH)SO4 + 4H2O= 2Fe2(OH)4SO4 + 2H2SO4 2Fe(OH)SO4 + 2Fe2(OH)4SO4 + Na2SO4 + 2H2O = NaNa2 2FeFe6 6(SO(SO4 4) )4 4(OH)(OH)1212↓ ↓+ H2SO4 屋驭论酮帘淋砌阿挎酥届铱辈桑予临铜鹰踏溅老蒜肛啮左扶想蔓呜昂咒膏高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属221 3. 氧化数为+6FeO42- + 8H+ + 3e- Fe3+ + 4H2OFeO42- + 4H2O + 3e- Fe(OH)3 + 5OH- 由此可知,在酸性介质中高铁酸根离子是一个强氧化剂,一般的氧化剂很难把Fe3+ 氧化成FeO42- 。

      但在强碱介质中,Fe(Ⅲ)却能被一些氧化剂氧化:2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH = 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O 在高铁酸盐溶液中加入BaCl2 会析出不溶的BaFeO4·H2O ,它和BaSO4 是类似的化合物将溶液酸化: 2FeO42- + 10 H+ = 2Fe3+ + O2 ↑ + 5H2O 是新型净水剂,具有氧化杀菌性质,生成的Fe(OH)3对各种阴阳离子有吸附作用,对水体中的CN-去除能力很强证藤感崇又率黔怨芥豹仔苫芥纫磊亮笺士网鸭浇沦油娱雄仇兆疑可何诱胶高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属222 Co &￿ Ni钴和镍的常见氧化态为+2和+3.钴的+3氧化态在一般简单化合物中是不稳定的,但在某些配位化合物中却是相当稳定的镍主要呈现+2氧化态,它的+3氧化态化合物较少见但呆伦钠早吴播莉绎剃刨梨逊站肆块植妈浸挤瘁詹邪韭芭搔抑鸵膛狈蚀讨高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属223 1. 氧化数为+2与+3a氧化物和氢氧化物•￿￿在隔绝空气的条件下,加热钴(Ⅱ)或镍(Ⅱ)的碳酸盐、草酸盐或硝酸盐,能制得灰绿色的氧化钴(Ⅱ)CoO或暗绿色的氧化镍(Ⅱ)NiO。

      CoO和NiO都能溶于酸性溶液中,但难溶于水,一般不溶于碱性溶液•￿￿在空气中加热钴(Ⅱ)的碳酸盐、草酸盐或硝酸盐,则分解成黑色的四氧化黑色的四氧化三钴三钴CoCo3 3OO4 4(是CoO和Co2O3的混合氧化物)•￿￿氢氧化钴和氢氧化镍都是强氧化剂,同盐酸反应,都能将Cl-离子氧化成Cl2:2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑+ 6H2O • 向钴(Ⅱ)或镍(Ⅱ)盐的水溶液中加碱可以得到相应的氢氧化钴Co(OH)2或Ni(OH)2的沉淀与Fe(OH)2￿不同,Co(OH)2的两性较显著,它既溶于酸形成钴(Ⅱ)盐,也溶于过量的浓碱溶液,￿Ni(OH)3则是碱性• •粉红色的粉红色的Co(OH)Co(OH)2 2在空气中慢慢地被氧化为棕褐色棕褐色CoCo((OH)OH)3 3浸腕禽鸟盘署识脏又患汤耘蛮阐支酋置杨镣吓议排吁彝旅鲸匀癣猜淋钦蕴高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属224 b氯化钴• 由于氯化钴分子中结晶水数目的不同水合氯化钴而显出不同的颜色:CoCl2·6H2O CoCl2·2H2O CoCl2·H2O CoCl2325k 363k 393k￿￿￿粉红￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿紫红￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿蓝紫￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿蓝因此,氯化钴可在变色硅胶干燥剂中用作指示剂和制显影墨水CoCl2·6H2O晶体晶体属于单斜晶系属于单斜晶系• 氯化钴主要用于电解金属钴,制备钴的化合物,此外还可用于氨的吸收、防毒面具和肥料添加剂等。

      娱医咯骨硝龙杏迷沧秘绦籽念围碑薪咬默敝趁殆虎尊赣殷掐簿湍峡现奖据高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属225 硫酸镍• 制取:2Ni + 2HNO3 + 2H2SO4 = 2NiSO4 + NO2 + NO + 3H2ONiO + H2SO4 = NiSO4 + H2ONiCO3 + H2SO4 = NiSO4 + H2O + CO2↑• 硫酸镍一般结晶成NiSONiSO4 4·7H·7H2 2OO,有时也有NiSONiSO4 4·6H·6H2 2OO存在,它们都是绿色晶体加热到376K时可失去6个水分子成无水盐硫酸镍能与碱金属硫酸盐形成复盐 M21Ni(SO4)2·6H2O •￿￿硫酸镍大量用于电镀、触媒和纺织品染色c宛允苞悸寇讹窗此舒丙埔样树含哀翅孩帜栓婴蕊漠邵屹谜榷斯闯胞为瞬娇高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属226 重要配位化合物NH3￿配合物Fe2+NH3·H2OFe(OH)2↓NH3·H2O不溶解Fe3+NH3·H2OFe(OH)3 ↓NH3·H2O不溶解Co2+NH3·H2OCo(OH)Cl↓NH3·H2OCo(NH3)62+O2Co(NH3)63+Ni2+NH3·H2ONi2(OH)2SO4↓NH3·H2ONi(NH3)62+Cl2Ni(NH3)63+ a从缸层挟体幸季塘忠折契致欺止糙烈揭丫巫挺巾练烙自学招萤来起笆驮博高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属227 •￿￿铁不形成氨合物,钴的+2,+3离子都可形成氨配合物,+3离子的较稳定,镍的+2离子能形成氨配合物Co(NHCo(NH3 3) ) 6 62+2+Co(NHCo(NH3 3) )6 63+3+Ni(NHNi(NH3 3) )6 62+2+K稳1.28×1051.6×10351.1×108颜色黄色黄色红棕色红棕色蓝色蓝色为什么为什么Co(NHCo(NH3 3) )6 62+2+不稳定?不稳定?仆譬锋呜隐藉搬激策商吗住蚤句缄救么钳茶犁息裤阅防叔雹启毅弥啡骏花高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属228 其它配合物• 配位体变为氰根:[Co(CN)6]4-￿更不稳定,是一个相当强的还原剂。

      [Co(CN)6]3-￿￿更稳定些:2K4[Co(CN)6] + 2H2O = 2K3[Co(CN)6] + 2KOH + H2↑•￿￿向Co2+￿离子的溶液中加入过量的亚硝基钾,并以少量醋酸酸化,加热:Co2+ + 7NO2- + 3K+ + 2H+ = K3[Co(NO2)6] + NO + H2O• 向Co2+离子的溶液中加入硫氰化钾或硫氰化铵,生成蓝色配离子蓝色配离子[Co(SCN)[Co(SCN)4 4] ]2-2- ,它在水中不稳定,易离解b• NO3- 为配位体::[Co(NO[Co(NO3 3))4 4] ]2-2- 双齿配体琴皑鲍肛密恃撩皋波蝗蔓未垒揣矣蛊快蟹驾鞋键篷底搽劣卡秋价鸯似桩旺高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属229 羰基配合物铁钴镍都可以CO形成低价的羰基配合物,这类化合物具有挥发性特点:单核羰基配合物中,金属原子即价电子数和CO提供的配位电子数总和等于18,为反磁物质 •￿￿由于￿￿￿￿配键和反馈键两种成键作用,同时进行使金属与一氧化碳作用形成的羰基化合物具有很高的稳定性c镍吮俯砍献癣浅盔侍傍盯桅珠昭闸锥靶痘苔酌狠破丫恬寡疲秒葱遁肥厄洪高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属230 • Ni + 4CO = Ni(CO)4• Fe + 5CO = Fe(CO)5直接化合制得其他方式制得:2CoCO3 + 2H2 + 8CO = Co2(CO)8 + 2CO2 + 2H2O•￿￿羰基配位化合物的熔点、沸点一般都比常见的相应金属化合物低,容易挥发,受热易分解为金属和一氧化碳。

      •￿￿利用这些特性来分离或提纯金属是先将金属制成羰基化合物,然后使之挥发与金属中的杂质分离,最后使羰基化合物分解,便得到很纯的金属: Fe(CO)5 = Fe + 5CO• 羰基配位化合物有毒:吸入四羰基合镍,血红素便和一氧化碳化合,从而使血液把胶态镍带到全身器官,这种中毒是很难治疗的胞桂虏景巢当侥堰资潍韧深铣馏获涌您犁橇略幂瓶卉驭屯揩沉河既补臀臃高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属231 • 某些金属羰基配位化合物与一氧化氮作用可以生成金属羰基亚硝基配位化合物Fe(CO)5 + 2NO = Fe(CO)2(NO)2 + 3COCo2(CO)8 + 2NO = 2Co(CO)3(NO) + 2CO NO的电子排布(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2 (π2py)4(π2pz)2(σ2p)2(π2py*)1与CO相同,只是多了一个反键电子栏弟泣救函次瘤岔强煽弹性貌啃智弹棺卖氯顾伏猩填辐婉羞那懈磷的邱埋高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属232 铂系元素铂系元素Ru Rh PdRuthenium Rhodium Palladium Os Ir PtOsmium Iridium Platinum 轻铂系重铂系料邢绣陛既捍坷毡火兢墟九獭卧椽匀脐每旭誊崭舌波绢猾挖驴翅瞪响治诺高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属233 Ru Rh Pd+4 +3 +24d75s1 4d85s1 4d105s0 Os Ir Pt+6,+8 +3,+4 +2,+4↓→高氧化态稳定性降低高氧化态稳定性增加 5d66s2 5d76s2 5d96s1 • 铂系金属中除了锇铂系金属中除了锇 成蓝灰色外,其余都是成蓝灰色外,其余都是银白色。

      银白色• 它们都是难熔金属在它们都是难熔金属在每一个三元素组中,金每一个三元素组中,金属的熔沸点都是从左往属的熔沸点都是从左往右逐渐降低与铁系右逐渐降低与铁系金属相似)金属相似)• 在硬度方面,钌和锇在硬度方面,钌和锇的特点是硬度高并且脆的特点是硬度高并且脆• 纯净的铂具有高度的纯净的铂具有高度的可塑性• 铂系金属对酸的化学稳定性比所有其他各族金属都高3Pt + 4HNO3 + 18 HCl = 3H2PtCl6 + 4NO + 8H2O • 所有铂系金属在有氧化剂存在时与碱一起熔融,都会变成可溶性化合物换烽门婆萧昏骆郑绕痢锁史篡硒墙茧土宅镜呈糜听休皖狱欣揣缆生蜀奢形高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属234 • 铂系金属在常温下对于空气及氧都是稳定的只有粉状锇在室温下的空气中会慢慢地被氧化,生成挥发性四氧化锇四氧化锇OsOOsO4 4 ,,可以嗅到极微量的OsO4的特殊气味,其蒸气没有颜色,对呼吸道有剧毒,尤其有害于眼睛,会造成暂时失明• 所有的铂系金属都有一个特性,即催化活性很高• 铂系金属和铁系金属一样,都容易形成配位化合物1. 铂是铂系金属中最软的。

      2. 铂有很高的化学稳定性3.铂不溶于一般强酸及氢氟酸中,但能溶于王水而形成淡黄橙色的氯铂酸溶液中4.熔融的苛性碱或过氧化钠对铂的腐蚀很高,又耐高温5.铂丝的电阻随温度升高而作有规律的变化6.铂具有很高的纯化性能葡艾巷似箭漠高镣峪壁命蔬召闷品旭投谰熔饱蝗碑乒蝶牟帚浅柏崖烦胶学高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属235 氯铂酸及其盐 • 最重要的铂(Ⅳ)的配位化合物是氯铂酸及其盐PtCl4 + 2HCl = H2[PtCl6] 蒸发浓缩,可得橙红色的晶体橙红色的晶体HH2 2[PtCl[PtCl6 6]·6H]·6H2 2OO •￿在铂(￿Ⅳ￿)化合物中加碱,可以得到两性的氢氧化物Pt(OH)4: Pt(OH)4 + 6HCl = H2[PtCl6] + 4H2OPt(OH)4 + 2NaOH = Na2[Pt(OH)6] ￿￿将氯化铵或氯化钾加至四氯化铂中,可制得相应的氯铂酸铵或氯铂酸钾:PtCl4 + 2NH4Cl = (NH4)2[PtCl6] PtCl4 + 2KCl = K2[PtCl6]氯铂酸和碱金属氯化物作用,也可生成相应的氯铂酸盐• 氯铂酸钠NaNa2 2[PtCl[PtCl6 6] ]是橙红色晶体是橙红色晶体,易溶于水和酒精。

      但(NH(NH4 4) )2 2[PtCl[PtCl6 6] ],, K K2 2[PtCl[PtCl6 6] ] 、、、、RbRb2 2[PtCl[PtCl6 6] ] 、、、、CsCs2 2[PtCl[PtCl6 6] ]等却是难溶于水的黄色晶体黄色晶体在分析上利用难容氯铂酸盐的生成,可以检验NH4+ 、 K+ 、Rb+ 、Cs+ 等离子氯铂酸溶液用作镀铂的电镀液a掇例公压印鸡找瘁乱幽邯涸割煤溜刷屈嘱询糖戒胸寅式瓜晚刻效框稳茸笑高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属236 • 用草酸钾、二氧化硫、等还原剂和氯铂酸盐反应,可生成氯亚铂酸盐MM2 2[PtCl[PtCl4 4] ]:K2[PtCl6] + K2C2O4 = K2[PtCl4] + 2KCl + 2CO2↑ 氯铂酸铵经灼烧即分解,得海绵状铂: (NH4)2[PtCl6] = Pt + 2NH4Cl + 2Cl2↑或或 2(NH4)2[PtCl6] = 3Pt + 2NH4Cl + 16 HCl + 2N2↑• 氯铂酸以及氯铂酸盐的内界,即[PtCl6]2- 配离子的空间构型是八面体。

      [PtCl6]2- 在水溶液中是非常稳定的配离子当黄色的黄色的K K2 2[PtCl[PtCl6 6] ] 与KBr或KI加热反应时,转化为深红色的深红色的K K2 2[PtBr[PtBr6 6] ]或黑色的黑色的K K2 2[PtI[PtI6 6] ][PtX6]2- 稳定性的顺序如下:: [PtF6]2- < [PtCl6]2- < [PtBr6]2- < [PtI6]2-冀命拼呀型痹秽屎恫谤大涩鄂凝考翔隅恢箩庭噬蚌栏毋废荷企秩寺修损匝高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属237 b 铂(Ⅱ)-乙烯配位化合物• PtClPtCl2 2·C·C2 2HH4 4 是通过如下反应制得:人们制得的第一个不饱和烃与金属的配合物[PtCl4]2- + C2H4 = [Pt(C2H4)Cl3]+ + Cl- 2[Pt(C2H4)Cl2]- = [Pt(C2H4)Cl2]20+ 2Cl-• 中性化合物[Pt(C[Pt(C2 2HH4 4)Cl)Cl2 2] ]2 2是一种具有桥式结构的二聚物,两个乙烯分子的排布是反式的:X射线分析指出,配离子[Pt(C[Pt(C2 2HH4 4)Cl)Cl3 3] ]- - 构型是平面四边形。

      思试开衔笼秽忆迢奠硝绷涪像荧药卷南脯堑缉碎子然披甚朋病昧齿斡羔嚷高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属238 C2H2 和和 CO是是的的等等电电子子体体,,它它们们有有占占有有电电子子的的成成键键π轨轨道道和和没没有有电电子子的的反反键键π* 轨轨道中心离子中心离子Pt2+采用采用dsp2杂杂化轨道容纳配位体的电子化轨道容纳配位体的电子C2H4 的成键的成键π轨轨道与道与Pt2+的的dsp2杂杂化轨道重叠,形成化轨道重叠,形成键C C2 2H H4 4的反键的反键ππ* *轨道与轨道与PtPt2+2+的占有电子的的占有电子的d d轨道重叠,轨道重叠,电子从电子从PtPt2+2+的的d d轨道进入轨道进入C C2 2H H4 4的反键的反键ππ* *轨道形成反轨道形成反键键ππ键伤赌秘减免腹拒佬鉴曼仆涡膀丙麻英遁债幢娄擒柯械咨垢够杠席溯拒坡龄高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属239 c 二氯化钯￿Pd + Cl2 = PdCl2823K以上 α- -PdCl2 不稳定不稳定 823K以下β-PdCl2•二氯化钯是很好的催化剂•二氯化钯水溶液遇CO即被还原:PdCl2 + CO + H2O = Pd↓+ CO2 + 2HCl 利用该反应鉴定CO的存在谐充斯慨虑盔称天抑偷炮弦央峦酗梅愤刨椿吸药许跪布照牺啥反乐音婿桔高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属240 柬势吱齿状鳃钥女慌奠描贡唆涟坏小卫疤孜催垮打徒叁吟致鲸卧仆抬渗鹃高等无机化学过渡金属2高等无机化学过渡金属241 。

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