第 VIII 族元素性质研究摘要：第 VIII 族元素在周期表中是特殊的一族，它包括8、9、10 三个纵行 4、5、6 三个周期的九种元素，它们是铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱和铂。本文分别从结构，物理性质，化学性质及用途等几个方面介绍了第 VIII 族元素。关键词：VIII 族 物理性质 化学性质 用途第 VIII 族元素在周期表中位置的特殊性与它们之间性质的类似和递变关系相联系的。在九种元素中，虽然也存在着一般的垂直相似性，如铁、钌、锇，但水平相似性则更为突出。如铁、钴、镍。因此，为了便于研究，通常把这九种元素分成两组，把位于第 4 周期的铁、钴、镍三种元素称为铁系元素，其余六种元素则称为铂系元素。由于镧系收缩的缘故，位于第 5 周期的钌、铑、钯与位于第 6周期的锇、铱、铂非常相似而与第 4 周期的铁、钴、镍差别较大。铂系元素被列为稀有元素，和金、银一起称为贵金属。1.铁系元素铁、钴、镍三种元素的最外层都有两个 4s 电子，只是次外层的3d 电子数不同，分别为 6、7、8，它们的原子半径十分相似，所以它们的性质很相似。由于第一过渡系列元素原子的电子填充过渡到第Ⅷ族时，3d电子已经超过 5 个，所以它们的价电子全部参加成键的可能性减少，因而铁系元素已经不再呈现出与族序数相当的最高正化合价。一般条件下，铁的常见化合价是+2 和+3，与强氧化剂作用，铁可以生成不稳定的+6 高铁酸盐。钴和镍的常见化合价都是+2，与强氧化剂作用，钴可以生成不稳定的+3 化合物，而镍的+3 化合价则少见。下面从物理性质、化学性质、用途三个方面来介绍铁系元素。1.1 物理性质铁系元素的原子半径、离子半径、电离势等性质基本上随原子序数的增加而有规律地变化。铁、钴、镍的 EΘ（M2+ / M）均为负值，活泼性按铁——钴——镍顺序递减，都溶于稀酸[1]。镍的相对原子质量比钴小，这是因为镍的同位素中质量数小的一种占的比例大。铁系元素单质都是具有金属光泽的白色金属。钴略带灰色。它们的密度都比较大，熔点也比较高，它们的熔点随原子序数的增加而降低，这是因为 3d 轨道中成单电子数按 Fe、Co、Ni 的顺序依次减少(4、3、2)，金属键依次减弱的缘故。钴比较硬而脆，铁和镍却有很好的延展性。它们都表现有铁磁性，它们的合金是很好的磁性材料。1.2 化学性质由铁系元素的标准电极电势看，它们都是中等活泼的金属。它们的化学性质表现在以下几个方面：1.2.1 在碱性介质中，铁的最稳定化合价是+3、而钴...
