过渡元素 通钛钒铬锰铁铂本作作 性分分N分分系系章业业 族族族族元元要 素素求
过渡元素 通 性 钛 分 族 作 业 一 本 章 要 求 钒 分 族 锰 分 族 铬 分 族 铁 系 元 素 铂 系 元 素 作 业 二
通性 第一过渡 系元素 IIB IVB VB VIB VIIB VIlL 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 钪钛钒|铬|锰|铁钴|镍亻第二过渡 39Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 pd 系元素 钇锆铌钼|锝|钌|铑|钯 57772Hf|73Ta|74W75Re760s|77Ir|78Pt Latu铪|钽|钨|铼|锇铱铂 89-103104Rf105Db[106Sg 107Bh (108 Hs 109Mt[110 第三过渡 kc-铟{波镖」m系元素 过渡系元素
过渡系元素 通性 钅卢 钅杜 钅喜 钅波 钅黑 钅麦 铌 钽 钇 锆 铪 钼 钨 锝 铼 钌 铑 钯 锇 铱 铂 钪 钛 钒 铬 锰 铁 钴 镍 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Hf Ta W Re Os Ir Pt IIIB IVB VB VIB VIIB VIII Rf Db Sg Bh H s Mt Ac-Lr Uun Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Y La-Lu 21 22 23 24 25 26 27 28 39 40 41 42 43 44 45 46 72 73 74 75 76 77 78 104 105 106 107 108 109 110 57 89 -103 -71 第一过渡 系元素 第二过渡 系元素 第三过渡 系元素
氧化物及其水合物的酸碱性 同种元素,不同氧化态的氧化物,其酸碱性随氧 化数的降低酸性减弱,碱性增强。 Mno Mno MnO2 Mn2O Mno 强酸性酸性两性弱碱性碱性 这是由于其水合物中非羟基氧的数目减少 同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化物及水 合物,从左到右碱性减弱,酸性增强。 Sc,o TiO CrO3 Mn2 O7 强碱两性酸性强酸 同族元素,自上而下各元素相同氧化态的氧化物 及其水合物,通常是酸性减弱,碱性增强。 H2CrO4 HMOO H2WO4 中强酸 弱酸 两性偏酸性
氧化物及其水合物的酸碱性 同种元素，不同氧化态的氧化物，其酸碱性随氧 化数的降低酸性减弱，碱性增强。 Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO 强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性 这是由于其水合物中非羟基氧的数目减少。 同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化物及水 合物，从左到右碱性减弱，酸性增强。 Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7 强碱 两性 酸性 强酸 同族元素，自上而下各元素相同氧化态的氧化物 及其水合物，通常是酸性减弱，碱性增强。 H2CrO4 H2MoO4 H2WO4 中强酸 弱酸 两性偏酸性
、存在 钛分族 钛在地壳中的储量相当丰富(0.45%),处于第十位,但它是稀 有元素,它是亲氧元素,主要矿物是钛铁矿 Fetio3和金红石TO2 锆以斜锆矿ZrO2和锆英石 ZrSio4的形式存在,铪总是以锆的百分 之几的量和锆伴生且分离困难。 钛的单质的性质和用途 3d金属化合物中以钛的化合物最难被还原为金属。 1钛抗腐蚀性强、可以与铂相媲美,不但可以抗氯离子和抗热浓硫 酸,与硝酸作用也缓慢,成为航海设备和化工设备的理想材料。 2机械强度接近钢,但密度比钢小得多,成为新兴的结构金属,特 别是用于航空和航天器。 3亲生物及有记忆性的金属,医疗上用于制造人工关节以及代替受 损的骨骼。 钛能溶于热的浓HCI 2Ti+6HC=2TiC3+3H2↑ 钛更易溶于 HF+HCI(H2SO4) Ti+6HF=-=2TiF6+2H++2H21 锆和铪也有上面配合反应的性质
一、存在 钛在地壳中的储量相当丰富(0.45%)，处于第十位，但它是稀 有元素，它是亲氧元素，主要矿物是钛铁矿FeTiO3和金红石TiO2， 锆以斜锆矿ZrO2和锆英石ZrSiO4的形式存在，铪总是以锆的百分 之几的量和锆伴生且分离困难。 二、钛的单质的性质和用途 3d金属化合物中以钛的化合物最难被还原为金属。 1 钛抗腐蚀性强、可以与铂相媲美，不但可以抗氯离子和抗热浓硫 酸，与硝酸作用也缓慢，成为航海设备和化工设备的理想材料。 2 机械强度接近钢，但密度比钢小得多，成为新兴的结构金属，特 别是用于航空和航天器。 3 亲生物及有记忆性的金属，医疗上用于制造人工关节以及代替受 损的骨骼。 钛分族 钛能溶于热的浓HCl 2Ti+6HCl===2TiCl3+3H2↑ 钛更易溶于HF+HCl(H2SO4 ) Ti+6HF===2TiF6 2-+2H++2H2↑ 锆和铪也有上面配合反应的性质
三、zr和Hf的分离 钾和铵的氟锆酸盐和氟铪酸盐在溶解度上有明显 的差别,可利用此性质来分离Zr和Hf 四、金属钛的制备 工业上常用 FeTio3为原料来制金属钛 1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质,先用浓硫酸处理 FeTiO3+3H2SO4--Feso4+Ti(SO4)2+3H20 FeTiO +2HSO===FeSo+TioSo+2Ho Feo+H2sO4==Feso4+H2o Fe203+3HS04-Fe2(so4)3+3H,O 2、加入单质铁把Fe3离子还原为Fe2离子,然后 使溶液冷却至273K以下使FeSO47H2O结晶析出
三、Zr和Hf的分离 钾和铵的氟锆酸盐和氟铪酸盐在溶解度上有明显 的差别，可利用此性质来分离Zr和Hf。 四、金属钛的制备 工业上常用FeTiO3为原料来制金属钛 1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质,先用浓硫酸处理 FeTiO3+3H2SO4===FeSO4+Ti(SO4 )2+3H2O FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O FeO+H2SO4==FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4===Fe2 (SO4 )3+3H2O 2、加入单质铁把Fe3+离子还原为Fe2+离子，然后 使溶液冷却至273K以下使FeSO4·7H2O结晶析出