第十六章d区元素(一) 16.1过渡元素在周期表中的位置 司16.2钛 司16.3钒 16.4铬钼钨 司16.5锰 司16.6铁系元素 司16.7铂系元素
第十六章 d区元素（一） 16.1 过渡元素在周期表中的位置 16.2 钛 16.3 钒 16.4 铬钼钨 16.5 锰 16.6 铁系元素 16.7 铂系元素
16-1过渡元素在周期表中的位置 18 I A 0 1314151617 A IIIA IVA VA VIAⅦAHe 2 Li Be3 4 BCN F Ne 56789101112 3 Na Mg IIIB IVB VB VIBⅦB ⅧIBⅡBA1si S ClAr KC as V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br K 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo tc Ru rh Pd Ag cd In Sn SbTeIXe 6 Cs Ba Lu Ha Ta Re os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Lr Rf Db Sg助hBMt 铜系 La ce Pr Nb Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er TmYb 明系A⑩PⅡ凹△图BrBB
16-1 过渡元素在周期表中的位置
价电子构型 通式:(-1)dlns-2(例外P4"5) 中性原子的原子轨道能量随原子序数的变化:n和l竞争。 例外:Z=24,41~46:“能量最低原理” 24 Cr 3a34 不是3d42 4Nyb铌4a5 不是45s 42 4d5st 不是4d5 l锝4/5 不是4d52 e,d<ess 44 Ru钌 4d 5s 不是4a052 45Rh铑 S 不是4d5 4Pd钯a1055 不是4d5
一、价电子构型 通式：(n-1)d1~9 ns1~2 中性原子的原子轨道能量随原子序数的变化：n 和 l 竞争。 例外：Z = 24，41 ~ 46：“能量最低原理” 24Cr 3d54s1 不是 3d44s2 41Nb 铌 4d45s1 不是 4d35s2 42Mo 4d55s1 不是 4d45s2 43Tc 锝 4d65s1 不是 4d55s2 44Ru 钌 4d75s1 不是 4d65s2 45Rh 铑 4d85s1 不是 4d75s2 46Pd 钯 4d105s0 不是 4d85s2 E4 d < E5 s ( 例外 Pd 4d10 5s0 )
氧化态 (一)最高氧化态 ⅢB~ⅦB族:最高氧化态=族数 例 C +3 3d 4s Cr +6 3d34s Mn +7 3d34s 但Ⅷ族: 多数最高氧化态〈族数, 反映z*↑↑,不是所有(n1)d电子均可参与成键 例:仅见RuO4 0s0 而FeO2高铁酸根 NO42高镍酸根 强氧化性
但Ⅷ族： 多数最高氧化态 < 族数， 反映 Z *↑↑，不是所有(n-1)d 电子均可参与成键。 例：仅见 RuO4 OsO4 而 FeO42- 高铁酸根 NiO42- 高镍酸根 强氧化性 例： Sc +3 Ⅲ 3d 1 4s 2 Cr +6 Ⅵ 3d 5 4s 1 Mn +7 Ⅶ 3d 5 4s 1 （一）最高氧化态 二、氧化态 ⅢB ~ ⅦB 族：最高氧化态 = 族数
(二)同一元素,多种氧化态 原因:(m-1)d与ns轨道能量相近,部分mx-l)d电子参与成键。 例:Mn-3~+7均出现,主要+2,+3,+4,+6,+7 Fe-2~+6均出现,主要+2,+3,+6 (三)氧化态的稳定性 1.同一周期 HIBⅦBⅷ 最高氧化态+3+7+6 最高氧化态氧化性 最高氧化态稳定性丶低氧化态稳定性 例第一过渡系列: 氧化性Sc3<TiO2+<VO2+<Cr2O2<MnO4<FeO42 稳定性Sc3>TiO2+>VO,+>Cr2O2>MnO4>FeO42
（二）同一元素，多种氧化态 原因： （n-1 ） d 与 ns 轨道能量相近，部分(n-1)d 电子参与成键 。 例：Mn –3 ~ +7 均出现，主要+2，+3，+4，+6，+7. Fe -2 ~ +6 均出现，主要+2，+3，+6. （三）氧化态的稳定性 1．同一周期 ⅢB ⅦB Ⅷ 最高氧化态 +3 +7 +6 最高氧化态氧化性↗ 最高氧化态稳定性↘ 低氧化态稳定性↗ 例 第一过渡系列： 氧化性 Sc3+ < TiO2+ < VO 2 + < Cr 2 O 7 2 - < MnO 4 - < FeO 4 2- 稳定性 Sc3+ > TiO2+ > VO 2 + > Cr 2 O 7 2- > MnO 4 - > FeO 4 2-