铁、钴、镍及其化合物-PPT.ppt

铁、钴、镍及其化合物族族 Fe Co Ni 铁系 Ru Rh Pd Os Ir Pt 铂系 铁系元素的基本性质铁系元素的基本性质 A、价电子构型：、价电子构型：Fe：3d64s2；Co：3d74s2；Ni：3d84s2 Fe、Co、Ni的的d电子不能全部参与成键。电子不能全部参与成键。11.5.1 铁、钴、镍的一般性质铁、钴、镍的一般性质 2 B、氧化数：、氧化数：a、Fe：+、+、+、+、+铁的成对铁的成对d电子电子(一对一对)难于成键。难于成键。+、+很很稳稳定定，其其稳稳定定性性的的接接近近程程度度超超过过其其它它元素。元素。b、Co：+、+、+、+钴的成对钴的成对d电子电子(两对两对)难于成键。难于成键。+很稳定，很稳定，+稳定性稍差。稳定性稍差。3 c、Ni：+、+、+镍的成对镍的成对d电子电子(三对三对)难于成键。难于成键。d、Fe、Co、Ni常见氧化态对应离子：常见氧化态对应离子：Fe(H2O)62+(浅浅绿绿)、Fe(H2O)63+(淡淡紫紫，因因水水解解而而显显黄黄棕棕)、Co(H2O)62+(粉红粉红)、Ni(H2O)62+(亮绿亮绿)。C、难形成含氧酸根、难形成含氧酸根 Fe、Co、Ni很难形成很难形成MO4n-离子。离子。高铁酸根高铁酸根FeO42-很不稳定，是强氧化剂。很不稳定，是强氧化剂。Co,Ni未发现类似的含氧酸根离子未发现类似的含氧酸根离子4 D、配位能力：、配位能力：Fe、Co、Ni形成配合物的能力很强。形成配合物的能力很强。Co能能形形成成配配阴阴离离子子、配配阳阳离离子子、配配位位分分子子等等配配合物，数目特别多。合物，数目特别多。E、物理性质：、物理性质：铁系元素具有铁磁性。铁系元素具有铁磁性。F、化学性质：、化学性质：中中等等活活泼泼的的金金属属。常常态态下下较较稳稳定定，高高温温下下可可与与大多数非金属反应。大多数非金属反应。5EA/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铁系元素铁系元素-电势图电势图 611.5.2 铁、钴、镍的化合物铁、钴、镍的化合物 1)氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物FeO 黑色 CoO 灰绿色 NiO 暗绿色Fe2O3 砖红色 Co2O3 黑色 Ni2O3 黑色Fe3O4：黑色磁性氧化铁黑色磁性氧化铁FeII(FeIIIO2)2 （应用于催化分离）（应用于催化分离）3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(g)铁、钴、镍+2和+3氧化物不溶于水和强碱，能溶于酸；Co2O3和Ni2O3是强氧化剂：M2O3+6HCl=2MCl2+Cl2+3H2O (M=Co,Ni)氧化物氧化物7大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流8在铁在铁(II)、铁、铁(III)、钴、钴(II)、镍、镍(II)的盐溶液中加入碱，可的盐溶液中加入碱，可以得到相应的氢氧化物沉淀。以得到相应的氢氧化物沉淀。Fe(OH)2 Fe(OH)3 白色绿色红棕色空气快4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Co(OH)2 Co(OH)3 粉红色棕色空气慢4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3Ni(OH)2+O2+H2O Ni(OH)2+Cl2(Br2、H2O2等)Ni(OH)3 浅绿色黑色还原性：还原性：Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2。M(OH)29Fe(OH)3(新新)+3OH-(热、浓热、浓)=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=Fe(OH)3+3CN-+3HCN (a)Fe(CN)64-+2H2O=Fe(OH)2+4CN-+2HCN (b)vavb，赤血盐的毒性比黄血盐的大得多。17Fe(CN)63KFeFe(CN)618Co2+与与CN-反应：反应：Co2+2CN-Co(CN)2(浅棕色)；Co(CN)2+4CN-(过量)Co(CN)64-(紫色)Co(CN)64-在空气中易被氧化成Co(CN)63-，它的还原性比Co(NH3)62+还强(E(Co(CN)63-/Co(CN)64-)=-0.83 V E(Co(NH3)63+/Co(NH3)62+)=0.11V；它可将水中的H+还原为氢：2 Co(CN)64-+2H2O=2 Co(CN)63-+2OH-+H2 Ni2+与与CN-反应：反应：先生成灰蓝色Ni(CN)2，CN-过量，形成黄色Ni(CN)42-，此配离子是Ni2+最稳定的配合物之一，平面正方形构型；若溶液中CN-较浓，则形成深红色Ni(CN)53-。19(3)异硫氰配合物异硫氰配合物主要是Fe3+、Co2+形成稳定的异硫氰配合物。鉴定Fe3+：Fe3+nNCS-Fe(NCS)n3-n(n=16)(血红色)鉴定Co2+：Co2+4NCS-Co(NCS)42-(蓝色)Co(NCS)42+在水溶液中不稳定，易离解成简单离子；用水稀释即成粉红色Co(H2O)62+，所以鉴定时要加浓KSCN或NH4SCN液(或固体)；能稳定地存在于丙硐或戊醇中。Ni2+与NCS-形成Ni(NCS)+、Ni(NCS)3-等，它们均不稳定。20