大学无机化学--第20章铬副族和锰副族分解.ppt

第 20 章
铬副族和锰副族
铬矿: 铬铁矿FeCr2O4(FeO•Cr2O3)
钼矿: 辉钼矿MoS2;
钨矿: 黑钨矿(钨锰铁矿)
(Fe2+、Mn2+) WO4、白钨矿CaWO4
铬族(第VI B族): 铬 Cr(chromium)、
钼 Mo(molybdenum)、
钨 W(tungsten) 。
价电子层结构: (n-1)d5ns1,其中钨为5d46s2。
从铬到钨,高氧化态趋于稳定,而低氧化态稳定性相反。



铬铁矿
辉钼矿
黑钨矿
存在形态:以Mn2+ 最稳定,而锝(Ⅱ)、铼(Ⅱ)则不存在
简单离子。
锰分族(VIIB):锰 Mn (Manganese) 、
锝 Tc(ium) 、
铼 Re(Rhenium)
价电子构型:(n-1)d5ns2
从 Mn 到 Re,高氧化态趋向于稳定。
20-1 铬及其化合物
20 - 1 - 1 铬的单质
金属体心立方结构,银白色金属,熔点高。Cr 的硬度大,能刻画玻璃。
铬还可与热浓硫酸作用: 2 Cr + 6 H2SO4(热,浓) = Cr2(SO4)3 + 3 SO2↑+ 6 H2O铬不溶于浓硝酸。
去掉保护膜的铬可缓慢溶于稀盐酸和稀硫酸中,形成蓝色 Cr2+。
Cr2+ 与空气接触,很快被氧化而变为绿色的 Cr3+:
Cr + 2 H+ = Cr2+ + H2↑ 4 Cr2+ + 4 H+ + O2 = 4 Cr3+ + 2 H2O
单质的制备方式如下:
20-1-2 铬(Ⅲ)的化合物
1 三氧化二铬及其水合物
高温下,通过以下三种方法,都可生成绿色三氧化二铬(Cr2O3) 固体:
4 Cr + 3 O2 = 2 Cr2O3(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2↑+ 4 H2O 4 CrO3 = 2 Cr2O3 + 3 O2↑
(NH4)2Cr2O7热分解(火山实验)
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2↑+ H2O
动画
氢氧化铬:灰绿色胶状水合氧化铬(Cr2O3·xH2O) 沉淀
氢氧化铬难溶于水,具有两性.
易溶于酸:蓝紫色的[Cr(H2O)6]3+;
易溶于碱:亮绿色的[Cr(OH)4。
Cr(OH)3 + 3 H+ = Cr3+ + 3 H2O Cr(OH)3 + OH- = [Cr(OH)4]-
在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-有较强的还原性。例如:2 [Cr(OH)4]- (绿色) +3 H2O2 +2 OH- =
CrO42-(黄色) + 8 H2O
2 铬(Ⅲ)盐
CrCl3·6H2O(紫色或绿色),Cr2(SO4)3·18H2O(紫色), 铬钾矾(简称)KCr(SO4)2·12H2O(蓝紫色),它们都易溶于水。
3 Cr(III)的配合物
Cr3+电子构型为 3d3,有 6 个空轨道。Cr3+具有较高的有效核电荷,半径小,有较强的正电场--决定 Cr3+ 容易形成 d2sp3 型配合物。