11.5 鐵、鈷、鎳及其化合物ppt課件

1、111.5.2 鐵、鈷、鎳的化合物鐵、鈷、鎳的化合物11.5.1 鐵、鈷、鎳的一般性質(zhì)鐵、鈷、鎳的一般性質(zhì) 11.5 鐵、鈷、鎳鐵、鈷、鎳及其化合物及其化合物2族族 Fe Co Ni 鐵系 Ru Rh Pd Os Ir Pt 鉑系 鐵系元素的基本性質(zhì)鐵系元素的基本性質(zhì) A、價電子構(gòu)型：、價電子構(gòu)型： Fe：3d64s2；Co：3d74s2；Ni：3d84s2 Fe、Co、Ni的的d電子不能全部參與成鍵。電子不能全部參與成鍵。 11.5.1 鐵、鈷、鎳的一般性質(zhì)鐵、鈷、鎳的一般性質(zhì) 3 B、氧化數(shù)：、氧化數(shù)： a、Fe： +、+、+、+、+ 鐵的成對鐵的成對d電子電子(一對一對)難于成鍵。難于成

2、鍵。 +、+很穩(wěn)定，其穩(wěn)定性的接近程度超過其它元素。很穩(wěn)定，其穩(wěn)定性的接近程度超過其它元素。 b、Co： +、+、+、+ 鈷的成對鈷的成對d電子電子(兩對兩對)難于成鍵。難于成鍵。 +很穩(wěn)定，很穩(wěn)定，+穩(wěn)定性稍差。穩(wěn)定性稍差。 4 c、Ni： +、+、+ 鎳的成對鎳的成對d電子電子(三對三對)難于成鍵。難于成鍵。 d、Fe、Co、Ni常見氧化態(tài)對應(yīng)離子：常見氧化態(tài)對應(yīng)離子： Fe(H2O) 62+(淺綠淺綠)、Fe(H2O) 63+(淡紫，因水解而顯黃棕淡紫，因水解而顯黃棕)、Co(H2O)62+(粉紅粉紅)、Ni(H2O)62+(亮綠亮綠)。 C、難形成含氧酸根、難形成含氧酸根 Fe、Co、

3、Ni很難形成很難形成MO4n-離子。離子。 高鐵酸根高鐵酸根FeO42-很不穩(wěn)定，是強氧化劑。很不穩(wěn)定，是強氧化劑。 Co, Ni未發(fā)現(xiàn)類似的含氧酸根離子未發(fā)現(xiàn)類似的含氧酸根離子5 D、配位能力：、配位能力： Fe、Co、Ni形成配合物的能力很強。形成配合物的能力很強。 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。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)：、物理性質(zhì)： 鐵系元素具有鐵磁性。鐵系元素具有鐵磁性。 F、化學(xué)性質(zhì)：、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)。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

4、應(yīng)。6EA/V FeO42 Fe3 Fe2 Fe2.20 0.770.45Co3 Co2 Co 1.68 0.261.830.28NiO2 Ni2 NiEB/V FeO42 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Fe0.720.560.92Co(OH)3 Co(OH)2 Co0.170.73NiO2 Ni(OH)2 Ni 0.490.72鐵系元素鐵系元素- -電勢圖電勢圖 711.5.2 鐵、鈷、鎳的化合物鐵、鈷、鎳的化合物 1) 氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物FeO 黑色 CoO 灰綠色 NiO 暗綠色Fe2O3 磚紅色 Co2O3 黑色 Ni2O3 黑色Fe3O4：黑色磁性氧化鐵黑色磁性氧化鐵

5、FeII(FeIIIO2)2 （應(yīng)用于催化分離）（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堿，能溶于酸；Co2O3和Ni2O3是強氧化劑：M2O3+6HCl=2MCl2+Cl2+3H2O (M = Co, Ni) 氧化物氧化物8在鐵在鐵(II)、鐵、鐵(III)、鈷、鈷(II)、鎳、鎳(II)的鹽溶液中加入堿，可以得到相應(yīng)的氫氧化的鹽溶液中加入堿，可以得到相應(yīng)的氫氧化物沉淀。物沉淀。Fe(OH)2 Fe(OH)3 白色綠色紅棕色空氣快4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3Co(OH)2 Co(OH)3 粉紅色

6、棕色空氣慢4Co(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Co(OH)3Ni(OH)2 + O2 + H2O Ni(OH)2+Cl2(Br2、H2O2等)Ni(OH)3 淺綠色黑色還原性：還原性：Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2。 M(OH)29Fe(OH)3(新新)+3OH-(熱、濃熱、濃)=Fe(OH)63-Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2+4H2O2Ni(OH)3+6HCl=2NiCl2+Cl2+4H2O氧化性：氧化性：Fe(OH)3 Co(OH)3 Fe(CN)64-，但：Fe(CN)63- + 3H2O =

7、Fe(OH)3 + 3CN- + 3HCN (a) Fe(CN)64- + 2H2O = Fe(OH)2 + 4CN- + 2HCN (b)vavb，赤血鹽的毒性比黃血鹽的大得多。17Fe(CN)63KFeFe(CN)618Co2+與與CN-反應(yīng)：反應(yīng)：Co2+2CN-Co(CN)2(淺棕色)；Co(CN)2+4CN- (過量)Co(CN)64- (紫色)Co(CN)64-在空氣中易被氧化成Co(CN)63-，它的還原性比Co(NH3)62+還強(E (Co(CN)63- / Co(CN)64- )=-0.83 V E(Co(NH3)63+/Co(NH3)62+)=0.11V；它可將水中的H+

8、還原為氫：2 Co(CN)64- + 2H2O = 2 Co(CN)63- + 2OH- + H2 Ni2+與與CN-反應(yīng)：反應(yīng)：先生成灰藍色Ni(CN)2，CN-過量，形成黃色Ni(CN)42-，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)53-。19(3) 異硫氰配合物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)n3-n (n=16) (血紅色)鑒定Co2+ ：Co2+4NCS-Co(NCS)42- (藍色)Co(NCS)42+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Co(H2O)62+，所以鑒定時要加濃KSCN或NH4SCN液(或固體)；能穩(wěn)定地存在于丙硐或戊醇中。Ni2+與NCS-形成Ni(NCS)+、Ni(NCS)3-等，它們均不穩(wěn)定。20思考：思考： 為什么在三價鐵離子