13-5铁系和铂系元素（课件）- 《无机化学第4版》同步教学（高教版）

第十三章 过渡元素(一) 13.5 铁系和铂系元素 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 四周期 铁Fe 钴Co 镍Ni 原子半径/pm 124 125 125 价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d84s2 五周期 钌Ru 铑Rh 钯Pd 原子半径/pm 133 135 138 价电子构型 4d75s1 4d85s1 4d10 六周期 锇Os 铱Ir 铂Pt 原子半径/pm 134 136 136 价电子构型 4f145d6 6s2 4f145d76s2 4f145d96s1 由于 Ln系 收缩, 使5、6 周期 同族 元素 十分 相似 铁系元素 铂系元素 13.5.1 铁系和铂系元素概述 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 Fe(铁) Co(钴) Ni(镍) 价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d84s2 常见氧化数 +2、+3、(+6) +2、+3 +2、+3 主要矿物 磁铁矿(Fe3O4) 赤铁矿(Fe2O3) 黄铁矿(FeS2) 辉钴矿(CoAsS) 镍黄铁矿(NiS·FeS) 主要用途 钢铁工业最重要的产品和原材料制造合金 制造合金 制造合金金属制品的保护层 第Ⅷ族过渡元素3d电子已超过5个，全部d电子参与成键的可能性逐渐减小，所以铁系元素不易形成CrO4 、MnO4 那样的含氧酸根离子。 2- - 铁系元素 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 Fe(铁) Co(钴) Ni(镍) 价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d84s2 常见氧化数 +2、+3、(+6) +2、+3 +2、+3 主要矿物 磁铁矿(Fe3O4) 赤铁矿(Fe2O3) 黄铁矿(FeS2) 辉钴矿(CoAsS) 镍黄铁矿(NiS·FeS) 主要用途 钢铁工业最重要的产品和原材料制造合金 制造合金 制造合金金属制品的保护层 Fe2+失1个电子成为半充满的稳定结构(3d5) +2的氧化数稳定 +3的氧化数稳定 铁系元素 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 Fe(铁) Co(钴) Ni(镍) 价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d84s2 常见氧化数 +2、+3、(+6) +2、+3 +2、+3 主要矿物 磁铁矿(Fe3O4) 赤铁矿(Fe2O3) 黄铁矿(FeS2) 辉钴矿(CoAsS) 镍黄铁矿(NiS·FeS) 主要用途 钢铁工业最重要的产品和原材料制造合金 制造合金 制造合金金属制品的保护层 铸铁和钢都称为铁碳合金。 铸铁：含碳大于2%。 钢：含碳0.02％~2.0％ 不锈钢：含Cr 16.5％~19.5％ Ni 8％~10％ C 0.07％~0.15％ 铁系元素 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 单质均为具有光泽的银白色金属 具有磁性，为铁磁性物质，其合金为良好的磁性材料 中等活泼金属，能溶于稀酸(钴、镍缓慢) 空气和水对钴、镍和纯铁稳定,含杂质铁在潮湿空气中形成棕色铁锈(Fe2O3·xH2O) 冷、浓硝酸可使铁、钴、镍钝化，可用铁制品贮运浓硝酸 铁系元素 铁能被浓碱溶液侵蚀, 钴、镍对浓碱稳定 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 单质均为具有光泽的银白色金属 具有磁性，为铁磁性物质，其合金为良好的磁性材料 中等活泼金属，能溶于稀酸(钴、镍缓慢) 空气和水对钴、镍和纯铁稳定,含杂质铁在潮湿空气中形成棕色铁锈(Fe2O3·xH2O) 冷、浓硝酸可使铁、钴、镍钝化，可用铁制品贮运浓硝酸 铁系元素 铁能被浓碱溶液侵蚀, 钴、镍对浓碱稳定 铁、钴、镍均能形成金属型氢化物 。 氢脆：在高温时，原子氢向缺陷处扩散、聚集，在室温时原子氢变为分子氢而产生巨大的内压力，使钢发生裂纹。 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 5周期 Ru Rh Pd 价电子构型 4d75s1 4d85s1 4d10 稳定氧化数 +4 +3 +2 最高氧化数 +8 +6 +4 6周期 Os Ir Pt 价电子构型 4f145d66s2 4f145d76s2 4f145d96s1 稳定氧化数 +8 +3、+4 +2、+4 最高氧化数 +8 +6 +6 最高氧化数减小 最高氧化数增大 　以单质状态存在，高度分散在各矿石中 并共生在一起。是稀有金属,也是贵金属。 最重要的有天然铂矿、锇铱矿 铂系元素 第13章 过渡元素（一） 第13章 过渡元素（一）第13章 大多数能吸收气体, 其中钯吸氢能力最大(溶解氢的体积比为1