第9-3節(jié)鐵系元素課件

第3節(jié)鐵系元素(VIII)

鐵鈷鎳FeCoNi第八族釕銠鈀RuRhPd鋨銥鉑OsIrPt鐵系元素鉑系元素11、鐵系元素分布22、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)a、價(jià)電子構(gòu)型：FeCoNi3d6423d74s23d84s2b、常見(jiàn)氧化態(tài)：水溶液中穩(wěn)定價(jià)態(tài)

Fe+6+3+2＋3

Co+4+3+2＋2

Ni+4+2＋233、鐵系元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖A0FeO42-2.20Fe3+0.77Fe2+-0.44FeCo3+1.84Co2+-0.28CoNiO21.93Ni2+-0.257NiB0Co(OH)30.17Co(OH)2-0.73CoNi(OH)3

0.48Ni(OH)2-0.72NiFeO42-0.72Fe(OH)3-0.56Fe(OH)2-0.887Fe4(1)價(jià)態(tài)的穩(wěn)定性及氧化－還原性低價(jià)態(tài)，F(xiàn)eNi穩(wěn)定性增強(qiáng)，還原性減弱。高價(jià)態(tài)：FeNi穩(wěn)定性減弱，氧化性增強(qiáng)。(2)介質(zhì)的酸堿性與價(jià)態(tài)的穩(wěn)定性酸性介質(zhì)：Fe2+Co2+Ni2+穩(wěn)定堿性介質(zhì)：Fe(OH)3Co(OH)3NiO2穩(wěn)定。55、鐵系元素氧化物76、鐵系元素氫氧化物

Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2白色粉紅色（藍(lán)色）綠色難溶于水（氨）難溶于水難溶于水溶于酸溶于酸（氨）溶于酸（氨）Fe(OH)3Co(OH)3Ni(OH)3紅棕色棕色黑色難溶于水（氨）難溶于水難溶于水溶于酸溶于酸，發(fā)生氧－還反應(yīng)溶于氨

還原能力增強(qiáng)氧化能力增強(qiáng)8鐵系元素氫氧化物反應(yīng)1）M(OH)2的生成及其性質(zhì)Fe2+Fe(OH)2

空氣中迅速氧化Fe(OH)3

Co2++2OH-Co(OH)2空氣能慢慢氧化Co(OH)3

Ni2+Ni(OH)2不被空氣氧化

4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3

(Co(OH)2的氧化反應(yīng)類(lèi)似)2Ni(OH)2+ClO-=2NiO(OH)+H2O+Cl-注意：

顏色變化92）M(OH)3的重要性質(zhì)與酸反應(yīng)Fe(OH)3+3H+=Fe3＋＋3H2OCo(OH)3+H+=Co2++O2+H2OCo(OH)3+HCl?Co2O3+HCl?NiO(OH)的反應(yīng)由上類(lèi)似，只是氧化能力更強(qiáng)。10*Co(OH)2Fe(OH)2兩性，Ni(OH)2堿性*Ni(OH)2Co(OH)2Co(OH)3溶于氨水Fe(OH)2Fe(OH)3不溶于氨水。117、M(II)鹽類(lèi)性質(zhì)的相似性1）強(qiáng)酸鹽易溶于水，其水合離子均有顏色。[Fe(H2O)6]2+[Co(H2O)6]2=[Ni(H2O)6]2+

淡綠色粉紅色蘋(píng)果綠色2）水溶液結(jié)晶出鹽帶有相同數(shù)目的結(jié)晶水。MCl2·6H2OM(NO3)2·6H2OMSO4·7H2O

帶結(jié)晶水的晶體顏色與水合離子相同。3）硫酸鹽與堿金屬或銨鹽易形成復(fù)鹽。[K+,Rb+,Cs+,NH4+][Fe,Co,Ni(H2O)6](SO4)2

(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O摩爾鹽4）還原性：Fe2+具有還原性。Co2+,Ni2+水溶液中不被氧化。128、鐵系元素M(III)化合物Fe(III)可以是簡(jiǎn)單離子鹽，水溶液中可以穩(wěn)定存在。Co(III)簡(jiǎn)單鹽只能以固體的形式存在，水溶液中沒(méi)有簡(jiǎn)單的水合離子。Ni(III)唯一的簡(jiǎn)單鹽NiF3，并且及其不穩(wěn)定。

139、Fe(III)的氧化性1）中等強(qiáng)度的氧化劑，(Fe3+/Fe2+)=0.77v2）重要化學(xué)反應(yīng)2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+2Fe3++2I-=2Fe2++I2問(wèn)題：Fe2S3能否從水溶液中的制得？1410、Fe(III)的水解性1）[Fe(H2O)6]3+離子紫色。Fe(ClO4)3·10H2O,Fe(NO3)3·9H2O等2）通?？吹降腇e3+的水溶液或固體是淺黃色的。

153）水解：[Fe(H2O)6]3++H2O=[Fe(OH)(H2O)5]2++H3O+

Ka=1.84×10-3（水溶液酸性）縮合：2[Fe(OH)(H2O)5]2+=[(H2O)5FeOFe(H2O)5]4++H2O水解和縮合使溶液的顏色變深。水解‘縮合程度受溶液pH值的影響。pH<1紫色，不水解，簡(jiǎn)單的水合離子存在pH>1開(kāi)始水解，溶液棕黃色pH>2…水解、縮合加強(qiáng)，溶液棕黃色－紅棕色－紅棕色膠狀的Fe2O3·xH2O沉淀。1611、鐵的配合物Fe(II)、Fe(III)*能與CN-、F-、C2O42-、SCN-、Cl-、PO43-形成穩(wěn)定的配合物。*不易形成氨配合物17Fe的CN-配合物1、黃血鹽K4[Fe(CN)6]，無(wú)毒Fe2++2CN-=Fe(CN)2(白色)Fe(CN)2+4KCN+3H2)=K4[Fe(CN)6]·3H2O

白色黃色(黃血鹽)2、赤血鹽K3[Fe(CN)6]有毒[Fe(CN)6]4-+Cl2

K+

K3[Fe(CN)6]

深紅色(赤血鹽)3、均為低自旋、八面體配合物。4、易形成混價(jià)化合物Fe2++K++[Fe(CN)63-KFe[Fe(CN)6]深藍(lán)色Fe3++K++[Fe(CN)64-KFe[Fe(CN)6]沉淀18試驗(yàn)：Fe2++K++[Fe(CN)6]4-Fe3++K++[Fe(CN)6]3-現(xiàn)象、產(chǎn)物與前面比較得出什么結(jié)論？19Fe(III)與其它配體形成的配合物1、Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n(血紅色溶液)(n=1－6)(定性、定量分析Fe3+)2、Fe3++nF-=FeFn3-6(無(wú)色離子)(n=1－6)(用于掩蔽Fe3+)3、Fe3++HPO42-=Fe(HPO4)+(無(wú)色)（PO43-?)(分析化學(xué)中用于掩蔽Fe3+)4、Fe3++3C2O42-=Fe(C2O4)33-(淺黃色)2012、Co的配合物Co(II)d7的配合物多數(shù)為高自旋的八面體、少數(shù)為四面體。其配合物在水溶液中的穩(wěn)定性差。Co(III)d6的配合物幾乎全是低自旋八面體。只有（F-)的配合物是高自旋。其配合物在水溶液中穩(wěn)定性大，Co(III)在水溶液中沒(méi)有簡(jiǎn)單離子的化學(xué)。*對(duì)于同一配體Co(II)和Co(III)配合物，多數(shù)Co(III)的配合物穩(wěn)定性更大。21Co(III)和Co(III)配合物的穩(wěn)定性對(duì)比[Co(H2O)6]3++e=[Co(H2O)6]2+

=1.84v強(qiáng)氧化性穩(wěn)定[Co(NH3)6]3++e=[Co(NH3)6]2+=0.1v

穩(wěn)定強(qiáng)還原性[Co(CN)6]3-+e=[Co(CN)6]4-=-0.83v穩(wěn)定強(qiáng)還原性22鈷的常見(jiàn)的配位反應(yīng)*Co2++NH3(過(guò)量)[Co(NH3)6]2+(土黃色)2[Co(NH3)6]2++O2+2H2O=4Co(NH3)6]3+＋4OH-

紅褐色*Co2++CN-(過(guò)量)=[Co(CN)(H2O)]3-(茶綠色溶液)

O2[Co(CN)6]3-（黃色〕(SCN)42-+Hg2+=Hg[Co(SCN)4]*Co2++7NO2-+H+=[Co(NO3)6]3-+NO+H2O3K++[Co(No2)6]3-=K3[Co(NO)6](黃色)藍(lán)色物質(zhì)在有機(jī)溶劑中穩(wěn)定，此反應(yīng)用于鑒定Co2+Co2++4SCN-Co(SCN)42-(藍(lán)色)丙酮或戊醇23Co(II)配合物的特殊性八面體配合物一般為粉紅色四面體配合物一般為藍(lán)色二者可以相互轉(zhuǎn)化[Co(H2O)6]2+

加熱[CoCl4]2-

+Cl-

粉紅色H2O

藍(lán)色八面體四面體2413、Ni(II)的常見(jiàn)配合物Ni(H2O)6]2++NH3(過(guò)量)[Ni(NH3)4(H2O)]2+

綠色過(guò)量濃氨水[Ni(NH3)6]2+藍(lán)色紫色+CN-Ni(CN)2·H2O(灰藍(lán)色)Ni(H2O)62++CN-(過(guò)量)Ni(CN)4]2-(橙黃色)+CN-(濃)Ni(CN)53-(深紅色)Ni2+的鑒定反應(yīng)：Ni2++2(丁二酮污)腥紅色的螯合物沉淀2514、重要的化合物

（1）綠釩FeSO4·7H2O制備：Fe+H2SO4=FeSO4+H2

溶于經(jīng)濃縮、冷卻得到綠色晶體。性質(zhì)：a、易溶于水，加熱時(shí)脫水，強(qiáng)熱時(shí)分解：FeSO4·7H2O(綠)573KFeSO4(白)強(qiáng)熱

Fe2O3(紅)+SO2+SO3（制備紅色Fe2O3顏料的