铁钴镍及其化合物ppt课件.ppt
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11.5.2铁、钴、镍的化合物Ⅷ族FeCoNi铁系RuRhPdOsIrPtB、氧化数:a、Fe:+Ⅱ、+Ⅲ、+Ⅳ、+Ⅴ、+Ⅵ铁的成对d电子(一对)难于成键。+Ⅱ、+Ⅲ很稳定,其稳定性的接近程度超过其它元素。b、Co:+Ⅱ、+Ⅲ、+Ⅳ、+Ⅴ钴的成对d电子(两对)难于成键。+Ⅱ很稳定,+Ⅲ稳定性稍差。c、Ni:+Ⅱ、+Ⅲ、+Ⅳ镍的成对d电子(三对)难于成键。d、Fe、Co、Ni常见氧化态对应离子:Fe(H2O)62+(浅绿)、Fe(H2O)63+(淡紫,因水解而显黄棕)、Co(H2O)62+(粉红)、Ni(H2O)62+(亮绿)。C、难形成含氧酸根Fe、Co、Ni很难形成MO4n-离子。高铁酸根FeO42-很不稳定,是强氧化剂。Co,Ni未发现类似的含氧酸根离子D、配位能力:Fe、Co、Ni形成配合物的能力很强。Co能形成配阴离子、配阳离子、配位分子等配合物,数目特别多。E、物理性质:铁系元素具有铁磁性。F、化学性质:中等活泼的金属。常态下较稳定,高温下可与大多数非金属反应。EAθ/VFeO42-───Fe3+───Fe2+───Fe11.5.2铁、钴、镍的化合物在铁(II)、铁(III)、钴(II)、镍(II)的盐溶液中加入碱,可以得到相应的氢氧化物沉淀。Fe(OH)3(新)+3OH-(热、浓)=[Fe(OH)6]3-Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+4H2O2Ni(OH)3+6HCl=2NiCl2+Cl2↑+4H2O2)盐类2.CoCl2CoCl2∙xH2O,x=0~6Fe3+较稳定,E(Fe3+/Fe2+)=0.77VCo3+不稳定,只能以固态形式存在.E(Co3+/Co2+)=1.84VNi3+极不稳定,仅制得NiF3,25℃即分解。酸液中Fe3+为中强氧化剂,可将SnCl2、H2S、HI、Fe、Cu等还原剂氧化,本身被还原成Fe2+离子:2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+工业中常用FeCl3的溶液在铁制品上蚀字样或刻蚀铜板。Fe3+失去电子成为高铁酸根离子FeO42-而呈还原性。酸性介质中,Fe3+还原性极弱,不易被氧化;在强碱性介质中,能被一些氧化剂如NaClO所氧化(见P294电势):2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2OK2FeO4的制备:Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+2KNO2+2H2OK2FeO4为红褐色,具有强氧化性,不稳定、易潮解,加水稀释时逐级分解:4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8KOH3)配合物(2)氰配合物:Fe2+、Co2+、Ni2+、Fe3+均能与CN-形成氰配合物。Fe(II)盐与KCN液反应:Fe2++2CN-→Fe(CN)2↓(白色);Fe(CN)2+4CN-(过量)→[Fe(CN)6]4-(黄色)析出黄色晶体K4[Fe(CN)6]·3H2O,俗称黄血盐。[Fe(CN)6]4-的两个特性:①在溶液中[Fe(CN)6]4-不易解离,溶液中几乎没有Fe2+;②有还原性:可被Cl2或其它氧化剂氧化:2[Fe(CN)6]4-+Cl2→2[Fe(CN)6]3-(桔黄色)+2Cl-可析出K3[Fe(CN)6]晶体,俗称赤血盐。在Fe2+和Fe3+溶液中分别加入K3[Fe(CN)6]和K4[Fe(CN)6],均生成蓝色沉淀:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-→K[FeIII(CN)6FeII]↓(滕氏蓝)(鉴定Fe2+)K++Fe3++[Fe(CN)6]4-→K[FeII(CN)6FeIII]↓(普鲁士蓝)(鉴定Fe3+)Kd([Fe(CN)6]3-)=1×10-42,Kd([Fe(CN)6]4-)=1×10-35:稳定性:[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,赤血盐的毒性比黄血盐的大得多。Co2+与CN-反应:Co2++2CN-→Co(CN)2↓(浅棕色);Co(CN)2+4CN-(过量)→[Co(CN)6]4-(紫色)[Co(CN)6]4-在空气中易被氧化成[Co(CN)6]3-,它的还原性比[Co(NH3)6]2+还强(E([Co(CN)6]3-/[Co(CN)6]4-)=-0.83V<E([Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)6]2+)=0.11V;它可将水中的H+还原为氢:2[Co(CN)6]4-+2H2O=2[Co(CN)6