高中化学竞赛辅导 无机化学 19.1铁系元素知识点素材-人教版高中全册化学素材

第十九章 过渡元素(II)Chapter 19 The Transition Elements (II)第 VIIIB 族元素包括九种元素 1．Ferrous metals：Iron (Fe) Cobalt (Co) Nickel (Ni) 2．Platinum metals：Ruthenium (Ru) Rhodium (Rh) Palladium (Pd) Osmium (Os) Iridium (Ir) Platinum (Pt)铂系元素又被称为稀有元素，它们与金、银一起又称为贵金属（noble metals）Valence electron configuration (n  1)dxns2 （x = 6、7、8） 例外：Ru 4d75s1， Rh 4d85s1， Pd 4d105s0， Pt 5d96s1§19-1 铁系元素The Ferrous Elements包括：Iron (Ferrum) (Fe) Cobalt (Co) Nickel (Ni)一、General Properties 1．它们最外层 4s 原子轨道上都有二个电子，只是次外层的 3d 轨道上的电子数分别为6、7、8，而且原子半径又十分相近，所以它们的性质很相似。 2．Oxidation states：过渡元素(II)的最高氧化态，除了 Os、Ru 形成+8 氧化态外，其它各元素的最高氧化态都小于 8，这说明过渡元素(II)的 d 轨道上的电子只能部分参与成键。Fe 主要是+2、+3 氧化态，也有+6 氧化态；Co 主要是+2、+3 氧化态，也有+4、+5 氧化态的报导；Ni 主要是+2、+3 氧化态，也有+4 氧化态。Fe、Co、Ni 的低氧化态（0、1、2）等出现在金属羰基配合物中，如：Fe(CO)5、、、等。二、The Simple Substances 1．Physical properties： (1) 铁系元素的熔、沸点随原子序数的增加而降低，这可能是因为 3d 轨道中成单电子数依次减少，金属晶体中自由电子数减少，金属键减弱的缘故； (2) 它们都具有金属光泽，都是铁磁性物质（ferromagnetism）； (3) 密度随原子序数的增大而增大，这是由于铁系元素的原子半径随原子序数的增大而变小的缘故。 2．Chemical properties： (1) 它们是中等活泼的金属，它们的标准还原电位为 = 0.44V，= 0.28V，= 0.23V。在通常条件下，无水存在时，与非金属反应不显著，但在高温下，与非金属反应激烈。 (2) reactions with acidsFe、Co、Ni 与稀酸反应，放出 H2。但在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化。 M + 2H+M2+ + H2↑ （M = Fe、Co、Ni） (3) reactions with bases浓碱缓慢腐蚀 Fe；而 Co、Ni 在浓碱中比较稳定。所以可以用镍坩埚来熔融碱性物质的样品。三、Their Compounds 1．[ 0 ] O.S. (1) preparation Fe + 5COFe(CO)5 制备时，必须在与外界...