三、过渡元素单质的化学性质 在化学性质上,第一过渡系元素的单质比第 二、三过渡系元素的单质活泼。第一过渡系的金 属单质都能与稀盐酸或稀硫酸作用,而第二、三 过渡系的金属单质大多较难与稀酸发生反应,有 些仅能溶于王水和氢氟酸中,少数甚至不溶于王 水。 过渡元素单质能与活泼非金属直接形成化合 物。过渡元素与氢元素形成金属型氢化物。这类 氢化物的特点是组成大多不固定,通常是非化学 计量的,如VH18、TaH076等。金属型氢化物基 本上保留着金属的一些物理性质,其密度小于相 应的金属
无机化学 三、过渡元素单质的化学性质 在化学性质上,第一过渡系元素的单质比第 二、三过渡系元素的单质活泼。第一过渡系的金 属单质都能与稀盐酸或稀硫酸作用,而第二、三 过渡系的金属单质大多较难与稀酸发生反应,有 些仅能溶于王水和氢氟酸中,少数甚至不溶于王 水。 过渡元素单质能与活泼非金属直接形成化合 物。过渡元素与氢元素形成金属型氢化物。这类 氢化物的特点是组成大多不固定,通常是非化学 计量的,如VH1.8、TaH0.76 等。金属型氢化物基 本上保留着金属的一些物理性质,其密度小于相 应的金属
有些过渡元素(如第3~7族元素)的单质, 还能与原子半径较小的非金属元素(如B、C、N) 形成间充化合物。这些化合物是由B、C、 N元素的原子钻到金属晶格空隙中而形成的, 它们的组成往往是可变的,是非化学计量的,常 随B、C、N在金属中溶解的量而改变。间充化合 物比相应纯金属的熔点高,硬度大,化学性质不 活泼。 过渡元素的单质由于具有多种优良的物理 性质和化学性质,在治金工业上用来制造各种合 金钢。另外,过渡元素的一些单质或化合物在化 学工业上常用作催化剂
无机化学 有些过渡元素(如第 3~7 族元素)的单质, 还能与原子半径较小的非金属元素(如B、C、N) 形成间充化合物。这些化合物是由B、C、 N 元素的原子钻到金属晶格空隙中而形成的, 它们的组成往往是可变的,是非化学计量的,常 随B、C、N在金属中溶解的量而改变。间充化合 物比相应纯金属的熔点高,硬度大,化学性质不 活泼。 过渡元素的单质由于具有多种优良的物理 性质和化学性质,在冶金工业上用来制造各种合 金钢。另外,过渡元素的一些单质或化合物在化 学工业上常用作催化剂
四、过渡元素的氧化值 过渡元素大都可以形成多种氧化值的化合物。 一般说来,过渡元素的高氧化值化合物比其低氧化 值化合物的氧化性强。过渡元素与非金属元素形成 二元化合物时,只有电负性较大、阴离子较难被氧 化的非金属元素(氧或氟)才能形成高氧化值的二元 化合物;而电负性较小、阴离子较易被氧化的非金 属(如碘、溴、硫等),则很难形成高氧化值的二元 化合物。在过渡元素的高氧化值化合物中,含氧酸 盐较稳定。 过镀元素的较低氧化值的简单离子M2+和M3+ 的氧化性一般都不强(Co3+、N3+、Mn3+除外),都 能与多种酸根离子形成盐类
无机化学 四、过渡元素的氧化值 过渡元素大都可以形成多种氧化值的化合物。 一般说来,过渡元素的高氧化值化合物比其低氧化 值化合物的氧化性强。过渡元素与非金属元素形成 二元化合物时,只有电负性较大、阴离子较难被氧 化的非金属元素(氧或氟)才能形成高氧化值的二元 化合物;而电负性较小、阴离子较易被氧化的非金 属(如碘、溴、硫等),则很难形成高氧化值的二元 化合物。在过渡元素的高氧化值化合物中,含氧酸 盐较稳定。 过渡元素的较低氧化值的简单离子 M2+ 和 M3+ 的氧化性一般都不强 (Co3+ 、Ni3+ 、Mn3+ 除外),都 能与多种酸根离子形成盐类
五、过渡元素离子的颜色 过渡元素的水合离子大多具有颜色。过渡元 素的离子与其他配体形成的配位个体也常具有颜 色。这些配位个体吸收了一部分可见光后,发生 d-d跃迁,而其余部分的光透过溶液。人们肉眼 看到的就是这部分透过光的颜色,也就是溶液呈 现的颜色。 d0和d0电子组态的中心原子,在可见光照 下不发生d-d跃迁,它们与水分子形成的配位个 体没有颜色
无机化学 五、过渡元素离子的颜色 过渡元素的水合离子大多具有颜色。过渡元 素的离子与其他配体形成的配位个体也常具有颜 色。这些配位个体吸收了一部分可见光后,发生 d-d 跃迁,而其余部分的光透过溶液。人们肉眼 看到的就是这部分透过光的颜色,也就是溶液呈 现的颜色。 d 0和 d 10 电子组态的中心原子,在可见光照 下不发生 d-d 跃迁,它们与水分子形成的配位个 体没有颜色
第一过系金属水合离子的颜色 d电子数 水合离子 颜色 d电子数 水合离子 颜色 do [Sc(H2O)63+ 无色 d5 [Fe(H2O)63+ 浅紫色 d Ti(H20)63+ 紫色 d6 [Fe(H20)6J2+ 淡绿色 d2 [V(H20)63+ 绿色 d6 [Co(H20)63+ 蓝色 d3 [Cr(H2O)63+ 紫色 d7 [Co(H20)612+ 粉红色 d3 [VH20)62+ 紫色 d8 [Ni(H20)6J2+ 绿色 d4 [Cr(H2O)62+ 蓝色 d> [Cu(H2O)62+ 蓝色 d4 [Mn(H20)6J3+ 红色 d10 [Zn(H20)62+ 无色 d5 [Mn(H20)6J2+ 浅红色
无机化学 第一过渡系金属水合离子的颜色 d 电子数 水合离子 颜色 d 电子数 水合离子 颜色 d 0 [Sc(H2O)6 ] 3+ 无色 d 5 [Fe(H2O)6 ] 3+ 浅紫色 d 1 [Ti(H2O)6 ] 3+ 紫色 d 6 [Fe(H2O)6 ] 2+ 淡绿色 d 2 [V(H2O)6 ] 3+ 绿色 d 6 [Co(H2O)6 ] 3+ 蓝色 d 3 [Cr(H2O)6 ] 3+ 紫色 d 7 [Co(H2O)6 ] 2+ 粉红色 d 3 [V(H2O)6 ] 2+ 紫色 d 8 [Ni(H2O)6 ] 2+ 绿色 d 4 [Cr(H2O)6 ] 2+ 蓝色 d 9 [Cu(H2O)6 ] 2+ 蓝色 d 4 [Mn(H2O)6 ] 3+ 红色 d 10 [Zn(H2O)6 ] 2+ 无色 d 5 [Mn(H2O)6 ] 2+ 浅红色