2 因电荷迁移而显色的化合物颇多.请解释： ()d轨道全空，或者全满的化合物能否发生-d跃 迁？ (2)同样是锡的卤化物的SnF4SnCL4和SnBr4为什 么均不显色？ (1)显然是不可能的 (2)这是由于SF,等基本上保持离子状态，要使F的电子跃迁到 S4+,必须提供较高的能量，只有吸收波长很短的光（紫外光） 才能达到.I较易变形，在S4+的极化下，电子云已强烈地向 S4+偏移，在这基础上实现电荷迁移就比较容易，结果使吸 收峰由紫外区移向可见光区. 16
16 因电荷迁移而显色的化合物颇多. 请解释： (1) d 轨道全空, 或者全满的化合物能否发生 d–d 跃 迁? (2) 同样是锡的卤化物的 SnF4 ,SnCl4 和 SnBr4为什 么均不显色? (1) 显然是不可能的; (2) 这是由于 SnF4等基本上保持离子状态 , 要使 F-的电子跃迁到 Sn 4+ , 必须提供较高的能量 , 只有吸收波长很短的光 (紫外光) 才能达到. I -较易变形 , 在 Sn 4+的极化下, 电子云已强烈地向 Sn 4+偏移 , 在这基础上实现电荷迁移就比较容易 , 结果使吸 收峰由紫外区移向可见光区. Question 2
215金屋盒质的化学性质 1) 金属元素的溶解性 素 Sc Ti Cr Mn E(M2+/M)/V -1.63 -1.2 -0.86 -1.17 能溶于的酸 各种酸 热HCL,HF HNO3,HF, 稀HCL, 稀HCL, 浓H2S04 浓H2S0 H2S0,等 元 素 Fe Co Ni Cu Zn E(M2+/M)/V -0.44 -0.29 -0.25 +0.34 -0.76☒ 能溶于的酸 稀HCL, 缓慢溶解在 稀HCL, HNO3,热、稀HCL, HSO1等 HC1等酸中 HSO4等 浓HSO H2S04等 ● 明显地，同周期元素的活泼性从左至右降低： Zr、Hf仅能溶于王水，Ru,Rh,Os,Ir不溶于王水，与其有较大的 电离能、升华焓有关，有些还易形成致密的氧化膜； ● 与B、C、N形成间充式化合物，m.p.比纯金属还高(TiC,WC,TiN, TB的m.p.>3000℃，硬度都接近于金刚石. 17
17 12.1.3 金属单质的化学性质 (1) 金属元素的溶解性 ● 明显地，同周期元素的活泼性从左至右降低； ● Zr、Hf 仅能溶于王水，Ru, Rh, Os,Ir不溶于王水，与其有较大的 电离能、升华焓有关，有些还易形 成致密的氧化膜； ● 与B、C、N形成间充式化合物，m.p.比纯金属还高 (TiC, WC, TiN, TiB 的 m.p. > 3000℃，硬度都接近于金刚石. E(M2+/M) / V — -1.63 -1.2 -0.86 -1.17 能溶于的酸 各种酸 热 HCl,HF HNO3,HF, 稀 HCl, 稀 HCl, 浓H2SO4 浓 H2SO4 H2SO4等 元 素 Sc Ti V Cr Mn 元 素 Fe Co Ni Cu Zn E(M2+/M) / V -0.44 -0.29 -0.25 +0.34 -0.763 能溶于的酸 稀HCl, 缓慢溶解在 稀 HCl, HNO3，热、 稀 HCl, H2SO4等 HCl 等酸中 H2SO4等 浓H2SO4 H2SO4等
3 为什么Ti、Zr和Hf不溶于稀HCI、稀HSO 或HNO3,却很容易溶于酸性较弱的HF中？ 可从下面的电极电势和两个反应进行解释： Ti02+4H*+4e≥Ti+2H0 E8=-0.86V Zn02+4Ht+4e≥Zr+2H0 E9=-1.43V Hf02+4Ht+4e≥Hf+2H20 E9=-1.57V 破坏氧化膜 MO2+4HF→H2MF6+2H2O 金属溶解 M+6HF +4HNO3-H2[MF+4NO2+2H2O 18
18 为什么Ti、Zr 和 Hf 不溶于稀 HCl、稀 H2SO4 或 HNO3，却很容易溶于 酸性较弱的 HF 中？ 你能从上面的电极电势数据和下面的两个反应解释所提问题吗？ 可从下面的电极电势和两个反应进行解释： TiO2 + 4H+ + 4e - Ti + 2H2O Eq = -0.86V ZnO2 + 4H+ + 4e - Zr + 2H2O Eq = -1.43V HfO2 + 4H+ + 4e - Hf + 2H2O Eq = -1.57V 破坏氧化膜 MO2 + 4HF → H2[MF6] + 2H2O 金 属 溶 解 M + 6HF + 4HNO3 → H2[MF6] + 4NO2 + 2H2O Question 3
2 多种氧化态 同周期元素族氧化态稳定性变化趋势 3B4B5B6B7B一8B 1B 2B OH2F60 +8 HMnO +6 H-Mn +4 +2 HMnO Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Co H.Cr2O Cu 红色为常见的氧化态 ○11 MnO 10N ●同同期自左至右形成族 氧化态的能力下降 ● 由图清楚说明了由Sc 至Cu族氧化态的热力 学稳定性趋势 ●有人声称已制备出FeO4 42 3 Oxidation number,N 19
19 ● 红色为常见的氧化 态 ● 同同期自左至右形成族 氧化态的能力下降 ● 由图清楚说明了由 Sc 至 Cu 族氧化态的热力 学稳定性趋势 ● 有人声称已制备出FeO4 同周期元素族氧化态稳定性变化趋势 (2) 多种氧化态
同周期元素低氧化态稳定性变化趋势 d区金属自左至右族氧化态稳定性下降和低氧化态稳定上升的趋 势可以理解为核电荷逐渐增加，对价层电子控制能力逐渐加大的结果 d电子组态d、平PF币不邢Pdo M2+(aq) Sc2+Ti2+V2+Cr2+Mn2+Fe2+Co2+Ni2+Cu2+Zn2t 稳定性增大 +3 H CrO, 同族元素族氧化态稳定性变化趋势 同族元素自上而下形成族氧化态 2 MoO. 的趋势增强 需要指出的是，这条规律对第族 Cr 和第族表现不明显 0+1+2+3+4+5+6+7 Oxidation number,N 20
20 d 区金属自左至右族氧化态稳定性下降和低氧化态稳定上升的趋 势可以理解为核电荷逐渐增加，对价层电子控制能力逐渐加大的结果. d 电子组态 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 M2+(aq) Sc 2+ Ti2+ V2+ Cr 2+ Mn2+ Fe 2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Zn2+ 稳 定 性 增 大 同周期元素低氧化态稳定性变化趋势 同族元素族氧化态稳定性变化趋势 ● 同族元素自上而下形成族氧化态 的趋势增强 ● 需要指出的是，这条规律对第族 和第族表现不明显