鐵鈷鎳及其化合物ppt課件.ppt

11 5 2鐵 鈷 鎳的化合物 11 5 1鐵 鈷 鎳的一般性質(zhì) 11 5鐵 鈷 鎳及其化合物 1 族FeCoNi鐵系RuRhPdOsIrPt 鉑系 鐵系元素的基本性質(zhì)A 價電子構(gòu)型 Fe 3d64s2 Co 3d74s2 Ni 3d84s2Fe Co Ni的d電子不能全部參與成鍵 11 5 1鐵 鈷 鎳的一般性質(zhì) 2 B 氧化數(shù) a Fe 鐵的成對d電子 一對 難于成鍵 很穩(wěn)定 其穩(wěn)定性的接近程度超過其它元素 b Co 鈷的成對d電子 兩對 難于成鍵 很穩(wěn)定 穩(wěn)定性稍差 3 c Ni 鎳的成對d電子 三對 難于成鍵 d Fe Co Ni常見氧化態(tài)對應(yīng)離子 Fe H2O 62 淺綠 Fe H2O 63 淡紫 因水解而顯黃棕 Co H2O 62 粉紅 Ni H2O 62 亮綠 C 難形成含氧酸根Fe Co Ni很難形成MO4n 離子 高鐵酸根FeO42 很不穩(wěn)定 是強(qiáng)氧化劑 Co Ni未發(fā)現(xiàn)類似的含氧酸根離子 4 D 配位能力 Fe Co Ni形成配合物的能力很強(qiáng) Co能形成配陰離子 配陽離子 配位分子等配合物 數(shù)目特別多 E 物理性質(zhì) 鐵系元素具有鐵磁性 F 化學(xué)性質(zhì) 中等活潑的金屬 常態(tài)下較穩(wěn)定 高溫下可與大多數(shù)非金屬反應(yīng) 5 鐵系元素 電勢圖 6 11 5 2鐵 鈷 鎳的化合物 1 氧化物和氫氧化物 FeO黑色CoO灰綠色NiO暗綠色Fe2O3磚紅色Co2O3黑色Ni2O3黑色Fe3O4 黑色磁性氧化鐵FeII FeIIIO2 2 應(yīng)用于催化分離 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 g 鐵 鈷 鎳 2和 3氧化物不溶于水和強(qiáng)堿 能溶于酸 Co2O3和Ni2O3是強(qiáng)氧化劑 M2O3 6HCl 2MCl2 Cl2 3H2O M Co Ni 氧化物 7 在鐵 II 鐵 III 鈷 II 鎳 II 的鹽溶液中加入堿 可以得到相應(yīng)的氫氧化物沉淀 Fe OH 2Fe OH 3白色 綠色 紅棕色 空氣 快 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 Co OH 2Co OH 3粉紅色 棕色 空氣 慢 4Co OH 2 O2 2H2O 4Co OH 3 Ni OH 2 O2 H2O Ni OH 2 Cl2 Br2 H2O2等 Ni OH 3淺綠色 黑色 還原性 Fe OH 2 Co OH 2 Ni OH 2 M OH 2 8 Fe OH 3 新 3OH 熱 濃 Fe OH 6 3 Fe OH 3 3HCl FeCl3 3H2O2Co OH 3 6HCl 2CoCl2 Cl2 4H2O2Ni OH 3 6HCl 2NiCl2 Cl2 4H2O 氧化性 Fe OH 3 Co OH 3 Ni OH 3 Fe OH 2Co OH 2Ni OH 2白色粉紅色淺綠色Fe OH 3Co OH 3Ni OH 3棕紅色棕色黑色 還原性增強(qiáng) 氧化性增強(qiáng) M OH 3 9 2 鹽類 Fe II Co II Ni II 鹽性質(zhì)具有一定的相似性 強(qiáng)酸鹽在水中弱水解而顯酸性 M2 H2O M OH H 它們的水合離子有顏色 Fe2 淺綠色 Co2 粉紅色 Ni2 綠色 1 FeSO4白色FeSO4 7H2O淺綠色 俗稱綠礬 1 易被氧化4FeSO4 O2 2H2O 4Fe OH SO4 2 強(qiáng)熱分解2FeSO4 Fe2O3 SO2 SO3 3 微弱水解Fe2 H2O Fe OH H Fe3 e Fe2 EA 0 771VFe OH 3 e Fe OH 2 OH EB 0 56V Fe2 在堿性介質(zhì)中是較強(qiáng)的氧化劑 能被空氣所氧化 而在酸性中較穩(wěn)定 只有Cl2 Br2 KMnO4等強(qiáng)氧化劑才能使它氧化 5Fe2 MnO4 8H 5Fe3 Mn2 4H2OFeSO4被用于定量分析中 標(biāo)定MnO4 Cr2O72 等 10 2 CoCl2CoCl2 xH2O x 0 6 CoCl2 6H2OCoCl2 4H2OCoCl2 2H2OCoCl2粉紅粉紅藍(lán)紫藍(lán) 50oC 58oC 140oC 作為硅膠干燥劑的干濕指示劑 11 Fe3 較穩(wěn)定 E Fe3 Fe2 0 77VCo3 不穩(wěn)定 只能以固態(tài)形式存在 E Co3 Co2 1 84VNi3 極不穩(wěn)定 僅制得NiF3 25 即分解 3 FeCl3 無水鹽為棕黑色 FeCl3 6H2O顯深黃色 共價化合物 易升華 蒸氣為雙聚體 溶解性 易溶于水 含 Fe H2O 6 3 淡紫色 由于Fe OH 3較Fe OH 2的堿性更弱 所以Fe3 更易水解 Fe H2O 6 3 H2O Fe OH H2O 5 2 H3O Fe OH H2O 5 2 H2O Fe OH 2 H2O 4 H3O 12 酸液中Fe3 為中強(qiáng)氧化劑 可將SnCl2 H2S HI Fe Cu等還原劑氧化 本身被還原成Fe2 離子 2Fe3 Fe 3Fe2 2Fe3 Cu Cu2 2Fe2 工業(yè)中常用FeCl3的溶液在鐵制品上蝕字樣或刻蝕銅板 Fe3 失去電子成為高鐵酸根離子FeO42 而呈還原性 酸性介質(zhì)中 Fe3 還原性極弱 不易被氧化 在強(qiáng)堿性介質(zhì)中 能被一些氧化劑如NaClO所氧化 見P294電勢 2Fe OH 3 3ClO 4OH 2FeO42 3Cl 5H2OK2FeO4的制備 Fe2O3 3KNO3 4KOH 2K2FeO4 2KNO2 2H2OK2FeO4為紅褐色 具有強(qiáng)氧化性 不穩(wěn)定 易潮解 加水稀釋時逐級分解 4K2FeO4 10H2O 4Fe OH 3 3O2 8KOH 13 3 配合物 1 氨配合物 無水Fe2 Fe3 只能與液氨分別形成 Fe NH3 6 2 Fe NH3 6 3 遇水則分解 產(chǎn)生相應(yīng)的氫氧化物 Co2 水溶液與過量氨水反應(yīng)生成棕黃色 Co NH3 6 2 它在空氣中慢慢氧化為更穩(wěn)定的紅棕色 Co NH3 6 3 4 Co NH3 6 2 O2 2H2O 4 Co NH3 6 3 4OH sp3d2雜化d2sp3雜化Ni2 水溶液在過量氨水中可形成比較穩(wěn)定的藍(lán)色 Ni NH3 6 2 sp3d2雜化 Fe2 Co2 Ni2 均能形成氨合物 其水溶液穩(wěn)定性依次增強(qiáng) 14 2 氰配合物 Fe2 Co2 Ni2 Fe3 均能與CN 形成氰配合物 Fe II 鹽與KCN液反應(yīng) Fe2 2CN Fe CN 2 白色 Fe CN 2 4CN 過量 Fe CN 6 4 黃色 析出黃色晶體K4 Fe CN 6 3H2O 俗稱黃血鹽 Fe CN 6 4 的兩個特性 在溶液中 Fe CN 6 4 不易解離 溶液中幾乎沒有Fe2 有還原性 可被Cl2或其它氧化劑氧化 2 Fe CN 6 4 Cl2 2 Fe CN 6 3 桔黃色 2Cl 可析出K3 Fe CN 6 晶體 俗稱赤血鹽 15 在Fe2 和Fe3 溶液中分別加入K3 Fe CN 6 和K4 Fe CN 6 均生成藍(lán)色沉淀 K Fe2 Fe CN 6 3 K FeIII CN 6FeII 滕氏藍(lán) 鑒定Fe2 K Fe3 Fe CN 6 4 K FeII CN 6FeIII 普魯士藍(lán) 鑒定Fe3 Kd Fe CN 6 3 1 10 42 Kd Fe CN 6 4 1 10 35 穩(wěn)定性 Fe CN 6 3 Fe CN 6 4 但 Fe CN 6 3 3H2O Fe OH 3 3CN 3HCN a Fe CN 6 4 2H2O Fe OH 2 4CN 2HCN b va vb 赤血鹽的毒性比黃血鹽的大得多 16 Fe CN 6 3 KFe Fe CN 6 17 Co2 與CN 反應(yīng) Co2 2CN Co CN 2 淺棕色 Co CN 2 4CN 過量 Co CN 6 4 紫色 Co CN 6 4 在空氣中易被氧化成 Co CN 6 3 它的還原性比 Co NH3 6 2 還強(qiáng) E Co CN 6 3 Co CN 6 4 0 83V E Co NH3 6 3 Co NH3 6 2 0 11V 它可將水中的H 還原為氫 2 Co CN 6 4 2H2O 2 Co CN 6 3 2OH H2 Ni2 與CN 反應(yīng) 先生成灰藍(lán)色Ni CN 2 CN 過量 形成黃色 Ni CN 4 2 此配離子是Ni2 最穩(wěn)定的配合物之一 平面正方形構(gòu)型 若溶液中CN 較濃 則形成深紅色 Ni CN 5 3 18 3 異硫氰配合物主要是Fe3 Co2 形成穩(wěn)定的異硫氰配合物 鑒定Fe3 Fe3 nNCS Fe NCS n 3 n n 1 6 血紅色 鑒定Co2 Co2 4NCS Co NCS 4 2 藍(lán)色 Co NCS 4 2 在水溶液中不穩(wěn)定 易離解成簡單離子 用水稀釋即成粉紅色