为什么P区元素氧化数的改变往往是不 连续的，而d区元素往往是连续的？ ●p区元素除了单个？电子首先参与成键外，还可依次拆开成 对的p电子，甚至s2电子对，氧化数总是增加2 ●d区元素增加的电子填充在d轨道，d与s轨道接近，d电子 可逐个地参加成键 21
21 为什么 p 区元素氧化数的改变往往是不 连续的，而 d 区元素往往是连续的？ ● d 区元素增加的电子填充在 d 轨道，d 与 s 轨道接近 ，d 电子 可逐个地参加成键 ● p 区元素除了单个 p 电子首先参与成键外，还可依次拆开成 对的 p 电子，甚至 ns 2电子对，氧化数总是增加 2 Question 4
5 随周期性的增加，为什么主族元素低氧化 态趋于稳定，而过渡元素高氧化态趋于稳定？ ●主族因“惰性电子对效应” 过渡元素是1，和12往往是第二、三过渡系列比第一大，但 从13开始，往往相反： (I1+l2)MJ·mo (I3+l4)MJ·mo Ni 2.49 8.69 Pt 2.66 6.70 22
22 随周期性的增加，为什么主族元素低氧化 态趋于稳定，而过渡元素高氧化态趋于稳定？ ● 主族因 “惰性电子对效应” ● 过渡元素是 I1和 I2往往是第 二、三 过渡系列比第 一 大 ， 但 从 I3开始 ，往往相反： （I1+I2）MJ · mol-1 （I3+I4）MJ · mol- 1 Ni 2.49 8.69 Pt 2.66 6.70 Question 5
12.1.4过渡金属与工业催化 ●几种产量最大、又涉及催化过程的无机化学产品的生产没有例 外地使用d区金属催化剂； ●d区元素较高的催化活性椐认为与电子容易失去、容易得到 或容易由一种能级迁移至另一能级的事实有关；例如，V,O催 化SO2氧化的反应，可能涉及到V(+5)与V(+4)氧化态之间的 转换 1/202+2V(+4)=02+2V(+5) +)S02+2V(+5)+02-=2V(+4)+S03 1/202+S02=S03 下表中的催化剂大都是过渡元素的金属有机配合物 23
23 12.1.4 过渡金属与工业催化 ● 几种产量最大、又涉及催化过程的无机化学产品的生产没有例 外地使用 d 区金属催化剂； ● d 区元素较高的催化活性椐认为与电子容易失去、容易得到、 或容易由一种能级迁移至另一能级的事实有关；例如，V2O5催 化 SO2氧化的反应，可能涉及到 V(+5) 与 V(+4) 氧化态之间的 转换： 1/2 O2 + 2 V(+4) = O 2- + 2 V(+5) +) SO2 + 2 V(+5) + O 2- = 2 V(+4) + SO3 1/2 O2 + SO2 = SO3 ● 下表中的催化剂大都是过渡元素的金属有机配合物
某些重要的无机和金属有机工业过程中的d区金属催化剂 工业过程 被催化的反应 催化剂 多相催化 生产硫酸 2S02+02=2S03 V2Os 合成氨 N2+3H2=2NH3 Fe3O 制造硝酸 4NH3+502=4N0+6H20 PtRh(90:10)合金或 PtRhPd90:5:5)合金 氯碱工业 2NaCl 2H,O=Cl,+2NaOH +H2 RuO2阳极（电解） 合成气制汽油 C0+H2烷烃混合物 Fe催化剂 均相催化 氢甲酰化生产正构醛 RCH=CH2+CO+H,=RCH,CH,CHO Co(+I)或Rh(+I)羰基化 合物 乙烯氯化制乙醛 HC=CH2+(1/2)0,=CH:CHO Pd(+2)和Cu(+2) 甲醇羰基化制乙酸 CH3OH+CO=CH;COOH [RhL(CO)2- 合成气制乙酐 C0+H2乙酐 Rh(CO)2- 24
24 某些重要的无机和金属有机工业过程中的 d 区金属催化剂 多相催化 生产硫酸 合成氨 制造硝酸 氯碱工业 合成气制汽油 均相催化 氢甲酰化生产正构醛 乙烯氧化制乙醛 甲醇羰基化制乙酸 合成气制乙酐 2SO2 + O2 = 2SO3 N2 + 3H2 = 2NH3 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 2NaCl + 2H2O = Cl2 + 2NaOH + H2 CO + H2 烷烃混合物 RCH=CH2 + CO + H2 = RCH2CH2CHO H2C=CH2 + (1/2)O2 = CH3CHO CH3OH + CO = CH3COOH CO + H2 乙酐 V2O5 Fe3O4 PtRh(90:10)合金或 PtRhPd(90:5:5)合金 RuO2阳极(电解) Fe催化剂 Co(+1)或Rh(+1)羰基化 合物 Pd(+2)和Cu(+2) [RhI2(CO)2] - [RhI2(CO)2] - 工业过程 被催化的反应 催化剂
12.2钛(titanium 12.2.1单质 元素 Ti Mn wt%0.420.140.0870.085 (1)含量并不十分短缺的元素 (2)有多种优异性质 d=4.54g·cm3,比钢轻43% 强度大：合金抗拉强度达180 kg·mm-2,适应温度宽 ● 耐腐蚀（不怕酸、碱、海水、体液） (3)用途广泛：飞机；潜艇材料，可增加深度80%达4500m以 下；N-T记忆合金：人造关节等 时间 1948 1952 1957 1968 1978 1990 2000 年产量T3 960 2000 45053 104005 210000 420000 25
25 12.2 钛 (titanium) (1) 含量并不十分短缺的元素 元素 Ti Cl C Mn wt % 0.42 0.14 0.087 0.085 12.2.1 单质 (3) 用途广泛：飞机；潜艇材料, 可增加深度 80% 达 4500 m 以 下； Ni-Ti记忆合金；人造关节等. 时 间 1948 1952 1957 1968 1978 1990 2000 年产量/T 3 960 2000 45053 104005 210000 420000 (2) 有多种优异性质 ● d = 4.54g· cm-3，比钢轻 43% ● 强度大：合金抗拉强度达180 kg· mm-2，适应温度宽 ● 耐腐蚀(不怕酸、碱、海水、体液)