高中化学竞赛辅导 无机化学 18.1钛分族知识点素材-人教版高中全册化学素材

第十八章 过渡元素（I）Chapter 18 The Transition Elements（I）引 言（Introduction）一、Definition：具有部分充填 d 或 f 壳层电子的元素。它包括第四、五、六周期从Ⅲ B到Ⅷ族的元素，共有 8 个直列，这些元素都是金属元素，也称为过渡金属。人们也常将铜分族看作过渡元素，这是由于 Cu2+具有 3d9，Au3+具有 5d8，且性质也与过渡元素十分相似的缘故。二、Elements’ Symbol : 三、Valence Orbital (n  1)d、ns、np 共九个轨道四、Oxidation State： 1．过渡元素都有可变氧化态，2．+2 氧化态几乎为所有过渡元素的特征氧化态，3．绝大部分过渡元素的最高氧化态等于其族数：Sc2O3、CrO3、Mn2O7，4．随着原子序数的增加其高价氧化态越来越稳定：如未发现 FeO4，而发现 OsO4。其f= 302kJ·mol1五、Coordination Capac ity：过渡元素有很强的配位能力，因为有空的价轨道，与配位原子形成 σ 配键；又有富的 d 电子，可与配体的 π*反键轨道或 nd 空轨道形成反馈 π键。§18-1 钛分族The Titanium Subgroup包括： Titanium (Ti) Zirconium (Zr) Hafnium (Ha) Rutherfordium (Rf)Valence electron configuration：(n  1)d2ns2一、General Properties 1．Radius：从到是增大的，而和是相似的，这是由于镧系收缩造成的，使、分离困难，只能采取离子交换（ion exchange）法或溶剂萃取（solvent extraction）法来分离它们。2．First ionization energy ( I1 )：从--稍微有点升高。3．Oxidation number +2,+3,+4+4+4、、、从单质形成化合物必须要断开单质的键能，同时伴随原子之间的相互作用形成化合物所释放的能量。金属的原子化所需能量比非金属的键能大得多，在形成MF2、MF3、MF4的过程中，同一种金属所需要的原子化能是相同，而反应放出的能量从 MF2到 MF4是增大的。对于原子序数大的过渡元素，原子化能是增大的，所以Zr、Hf 应形成最高氧化态的化合物而得以稳定。 4．Coordination number：Ti：4，6 Zr、Hf：7，85．Occurrence in nature：金红石(rutile)：TiO2，钛铁矿(ilmenite)：FeTiO3 钙铁矿(perovskite)：CaTiO3二、The Simple Substances 1．Physical properties：银白色金属，为轻金属，、为高熔点的重金属2．Chemical properties：(1) 在室温下，Ti 表面有一层致密的保护层，抗腐蚀、抗海水，所以钛可用于航海和航空制造业上(2) 在高温下，...