Transcript 第十四章 过渡元素（一）（1）.ppt

无机化学
Inorganic Chemistry
主讲：张爱江
[email protected]
第十四章
（一）
过渡元素
第十四章
基
本
内
容
过渡元素（一）
§14.1
过渡元素概述
§14.2
钛族、钒族元素
§14.3
铬族元素
§14.4
锰族元素
§14.5
铁系和铂系元素
本章教学要求
1.了解过渡元素的通性；了解钛、钒重要化合物的性
质；了解铬族元素单质的性质；了解锰族元素的性质
及用途。
2. 熟悉钛金属的性质和用途，铬（III）和铬（VI）
重要化合物的性质，铁、钴、镍的配合物，CrO42-、
Cr3+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+的鉴定。
3.掌握铬（III）的还原性和铬（VI）的氧化性，重金
属铬酸盐的难溶性，CrO42-和 Cr2O72-的相互转变，铁、
钴、镍的M（II）和M（III）氧化态化合物的稳定性的
变化规律，以及这些化合物性质的差异。Mn（II）、
Mn（IV）、Mn（VI）、Mn（VII）重要化合物的化学性
质和各氧化态锰之间的相互转化。
第一节
第一节过渡元素概述
过渡元素概述
族 ⅢB ⅣB Ⅴ ⅥB ⅦB
周
期
Ⅷ
钪 钛 B 铬 锰
分 分 钒 分 分
族 族 分 族 族
族
4(第一
Sc
过渡系)
5(第二
Y
过渡系)
6 (第三 La过渡系) Lu
7(第四 Ac过渡系) Lr
Ti V Cr Mn
Zr Nb Mo Tc
Fe Co Ni
铁系
Ⅰ
B
铜
分
族
Ⅱ
B
锌
分
族
Cu Zn
Ru Rh Pd
Ag
Cd
轻铂组
Os Ir Pt
Hf Ta W Re 重铂组 Au Hg
Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Ⅷ Co
Ni
ⅠB Cu
3
3d14s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
ⅡB Zn 3d104s2 Cd
共轨
Lu 4f145d16s2 同 道
Hf 4f145d26s2 特 上
Ta 4f145d36s2 点 ，
最
好
14
4
2
W 4f 5d 6s
是外
14
5
2
Re 4f 5d 6s 电 层
Oc 4f145d66s2 子 只
Ir 4f145d76s2 填 有
Pt 4f145d96s1 充 1 2
~
14
10
Au 4f 5d 6s 在 个
1
外
电
10
2
14
10
4d 5s Hg 4f 5d 6s 层 子
2
~
~
4
4d15s2
4d25s2
4d45s1
4d55s1
4d55s2
4d75s1
4d85s1
4d10
4d105s1
(n-1)d1
10ns1
5
2
14-1-1 过渡元素原子特征
13-1-1 过渡元素原子特征
价层电子构型为(n-1)d1 ~ 10ns1
2
原子半径变化规律
~
Cs
过渡元素的原子半径
Rb
250
原子半径/pm
K
1. 过渡元素原子半径一般
比
第一过渡系
Ba
Sr
200
第二过渡系
第三过渡系
同周期主族元素小
Ca
Y
La
Sc
150
Zr
Hg
Hf
Ti
Ta
Nb
V
Au
Pd
Re
Ir
Ag
Os
Pt
Mo
Tc
Rh
Ru
Zn
Cu
Cr Mn
Fe
Co
Ni
W
Cd
100
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
族
Ⅷ
Ⅷ
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
Cs
过渡元素的原子半径
Rb
250
原子半径/pm
K
Ba
Sr
200
Ca
Y
2. 同一周期元素从左到
第一过渡系
右原子半径缓慢减小，
第二过渡系
第三过渡系
到铜族前后又稍增大。
La
Sc
150
Zr
Hg
Hf
Ti
Ta
Nb
V
Au
Pd
Re
Ir
Ag
Os
Pt
Mo
Tc
Rh
Ru
Zn
Cu
Cr Mn
Fe
Co
Ni
W
Cd
100
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
族
Ⅷ
Ⅷ
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
3.
同族元素从上往下原子半
过渡元素的原子半径
径增大，但五、六周期(除
ⅢB)外由于镧系收缩使其同
第一过渡系
族元素原子半径十分接近，
第二过渡系
第三过渡系
导致其元素性质相似。
Y
Cs
Rb
250
原子半径/pm
K
Ba
Sr
200
Ca
La
Sc
150
Zr
Hg
Hf
Ti
Ta
Nb
V
Au
Pd
Re
Ir
Ag
Os
Pt
Mo
Tc
Rh
Ru
Zn
Cu
Cr Mn
Fe
Co
Ni
W
Cd
100
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
族
Ⅷ
Ⅷ
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
14-1-213-1-2
单质的物理性质
单质的物理性质
多呈银白色、灰白色, 有金属光泽。
除Sc、Ti为轻金属外，其它均为重
金属。
Li Sc Ti 其它 Os
Pt
金属
Ir
除ⅡB外，多数金属熔点、沸点高，
硬度(金刚石=10) 熔点/℃ 沸点/℃
密度
硬度大。
Cr3.0 4.5 9>5 22.48
W 3410
W21.45
5660
最大(高)
0.535
22.42
-3
(g∙cm )
0.2
Cs 22.8
最小(低) Cs
最小
14-1-3 金属活泼性
13-1-3
金属活泼性
元素
Sc
Ti
V
Cr
Mn
E (M2+/M)/V — -1.63 -1.13 -0.90 -1.18
可溶该金 各种 热HF 浓H2SO4 稀HCl 稀H2SO4
属的酸
酸 HCl HNO3 HF H2SO4 HCl等
元素
Fe Co
Ni
Cu
Zn
E (M2+/M)/V -0.44 -0.277 -0.257 0.34 -0.7626
Sc、Y、La
是过渡元素中最活泼金属
稀HCl
浓
稀
HCl
稀H2SO4
可溶该金 H SO
稀HCl
H2SO4
等
2
4
属的酸
H2SO4等
HCl等
等 (缓慢)
、
2+/M)增
2.
同一周期元素从左到右总趋势
E
(M
2+
1. 第一过渡系金属除Cu外, E
(M /M)均为负
大
值。其活泼性减
3. 同族元素(除Sc分族外)自上往下
金属活泼性降低
ⅡBE (M2+/M)/V Ⅷ E (M2+/M)/V
第一过渡系 Zn
-0.7626
Ni
-0.257
第二过渡系 Cd
-0.403
Pd
+0.92
第三过渡系 Hg
+0.8535
Pt
+1.2
Question 1
随周期数的增加，为什么
s 区元素化学活性增加，而 d 区
元素却化学活性减弱？
Solutio
n 金属元素化学活性的大小，并非全由电离能定量给
出，例如，比较一价金属与酸溶液反应的难易，则与下列
循环有关：
△H
M(s)
△H I
M(g)
M+(aq)
△H1
+
△H=△HI + △H1 + △Hh
△H h
M+(g)
e–
e–
+
s 区元素从上到下总热效应 △H （吸热）总的
来说是变小的，这就表明它们在水溶液中变成水合离子的
倾向从上到下变大，而 d 区元素从上到下总热效应 △H
（吸热）增大，因此它们的活性都变小。
14-1-4 氧化数 具有多种氧化数
13-1-4 氧化数
Ⅷ
ⅠB ⅡB
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB
元素 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
3dn 3d1 3d2 3d3 3d5 3d5 3d6 3d7 3d8 3d9 3d10
+2 +2 +2 +2 +2 +1 +2
主 +2
要 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +2
+4
+4
+4
氧
+5
化
+6 +6
数
+7
有多种氧化态。红色为常见的氧化态。
稳定氧化数
不稳定氧化数
1.从左到右, 元素最高氧化数升高, ⅦB后又降
具有多种氧化数
族
ⅢBⅣBⅤBⅥB ⅦB
Ⅷ
ⅠBⅡB
一过渡系 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
氧化数 +3 +3 +4 +3 +2 +2 +2 +2 +1 +2
+4 +5 +6 +4 +3
+2
+6
+7
二过渡系 Y Zr Nb Mo Tc RuRhPd Ag Cd
氧化数 +3 +4 +5 +6 +7 +4 +3 +2 +1 +2
三过渡系 Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
+3 +4 +5 +6 +7 +8 +3 +2 +1 +1
氧化数
有多种氧化态。红色为常见的氧化态。
+4 +4 +3 +2
2. 从上往下, 高氧化数化合物稳定性增
加
3. 有的过渡元素可形成氧化数
如:
为0 、-1 、-2 、-3的化合物.
配合物
[Ni(CO)4]
形成体氧化数
0
[Co(CO)4]-
-1
[Cr(CO)5]2-
-2
[Mn(CO)4]3-
-3
Question 2
Solutio
n
●
为什么 p 区元素氧化
数的改变往往是不连续的，而 d
区元素往往是连续的？
p 区元素除了单个 p 电子首先参与
成键外，还可 依次拆开成对的 p 电子，
甚至 ns2 电子对，氧化数总是增加 2
●
d 区元素增加电子填充在 d 轨道，d
与 s 轨道接近 ,d 电子可逐个地参加成
键
Question 3
随周期性的增加，为什
么主族元素低氧化态趋于稳定，
而过渡元素高氧化态趋于稳定？
Solutio
n
●主族因
“惰性电子对效应”
● 过渡元素是 I1 和 I2 往往是第 二、三
过渡系列比第一 大 ， 但从 I3 开始 ，往
往相反：（I1+I2）/MJ · mol-1
（I 3+ I 4）
/MJ · mol-1
Ni
8.69
2.49
Question 4
金属的溶解性如何？
Solutio
元n
素
V 2+
Cr
E(M /M) / V
—
-0.86
-1.17
能溶于的酸
各种酸
HCl,
稀 HCl,
元
素 浓 H2SO4
浓H2SO4
Ni
Cu
E(M2+/M) / V
-0.44
+0.34
-0.763
能溶于的酸
稀HCl,
HNO3，热
稀 HCl
浓H2SO4
H2SO4 等
Sc
Ti
Mn
-1.63
热 HCl,HF
Fe H2SO4 等
Zn
-0.29
缓慢溶解在
H2SO4 等
-1.2
HNO3,HF,
稀
Co
-0.25
稀 HCl,
HCl 等酸中
H2SO4 等
明显地，同周期元素的活泼性从左至右降低。
14-1-5
非整比化合物
13-1-5 非整比化合物
过渡元素易形成非整比化合物
如 1000℃时
Fe2+ O2- Fe2+ O2-
FeO的实际组成为
O2-
Fe0.89O
Fe2+ O2- Fe2+ O2-
~
Fe0.96O
O2- Fe2+
O2- Fe2+ O2- Fe2+
15-1-6
化合物颜色
13-1-6
化合物颜色
过渡元素形成的配离子大多有颜色
元 素
Sc Ti V CrMnFe Co Ni CuZn
M2+中d电子数 - 2 3 4 5 6 7 8 9 10
[M(H2O)6]2+
- 褐紫天 浅 浅 粉 绿 浅 无
颜色
蓝 红 绿红
蓝
Sc Ti V
元 素
d0CrMnFe
、d10构型Co Ni CuZn
M2+中d电子数 0 1 2的离子无色
3 4 5 6 7
[M(H2O)6]3+ 无 紫 绿 蓝 红 浅 绿 粉
颜色
紫
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ)
Ni(Ⅱ) 紫
Cu(Ⅱ)红 Zn(Ⅱ)
水合离子
14-1-6
化合物颜色
过渡元素形成的配离子大多有颜色
同一中心离子与不同配体形成配合物时,
由于晶体场分裂能不同, d-d跃迁时所
需
能量不同, 而显不同的颜色。
[Ni(H2O)6]2+ [Ni(NH3)6]2+
配合物
d-d 跃迁时吸收光
1176
925
波长(λ)/nm
配离子颜色
绿
蓝
14-1-7 配位催化
13-1-7 配位催化
过渡元素易形成配合物
过渡元素的原子或离子具有部分
空的(n-1)d, 空的ns、np轨道可
接
受配体的孤对电子。
过渡元素的离子一般具有较高的
电荷、较小的半径，极化力强，
对配体有较强的吸引力。
过渡元素易形成配合物
化学家制备成功的第一个金属配合物就是过
渡元素形成的配合物CoCl3·6NH3
该化合物的发现促进了化
学家对类似体系进行研究的极
大兴趣，并最终导致维尔纳配
位学说的建立。
维尔纳 (1866—1919 )
14-1-7 配位催化
13-1-7 配位催化
过渡元素易形成配合物
过渡元素及化合物有催化特性
催化剂
反应
Fe/Mo
合成氨
Pt/Rh
氨氧化为NO
V2O5
SO2氧化为SO3
Pd Raney
Ni催化加氢
14-1-8 磁性
13-1-8 磁性
多数过渡元素或离子具有顺磁性
多数过渡元素的原子或离子有
未成对电子，所以具有顺磁性
离子
d电子数 1 2 3 5 6 7 8 9
未成对电 1 2 3 5 4 3 2 1
子数
未成对d电子越多，μ越大
磁矩
4.9
1.73 2.833.83 5.92
3.872.831.73
()/B.M.
0
VO2+ V3+ Cr3+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+
第二节
第一节过渡元素概述
钛族、钒族元素
14-2-1
钛族、钒族元素概述*
13-2-1 钛族、钒族元素概述
ⅣB
Ti
Zr
Hf
Rf
分散稀有元素
钛
锆
铪
d区
ⅤB
V 稀有金属
Nb
Ta
钒
铌
钽
Rf、Db为人工合成放射性元素
Db
14-2-1
钛族、钒族元素概述
ⅣB
Ti
Zr
Hf
钛
锆
铪
V
Nb
Ta
Rf
d区
Db
于1789年被发现，到1910年才制得纯钛
ⅤB
其含量比较丰富,列第十位。含量比Ni、
钒
铌
钽
Cu、Zn、Pb、Sn、Hg等常见元素的还多
因为它难提炼,应用晚,所以称稀有元素。
钛(Ti)
存在
钛矿比较分散，重要的矿石有：
金红石(TiO2)、钛铁矿(FeTiO3)、
钒钛铁矿(攀枝花)
金红石TiO 的结构
2
提取
9000C
TiO2 + 2C + 2Cl2
2CO
Ar气、6000C
TiCl4
+
Ti + 2MgCl2
TiCl4 +
2Mg
钛(Ti)
TiCl4 在 950℃ 真空分馏纯化
TiCl4 + 2 Mg
800 ℃
Ti + 2 MgCl2
Ar
1000℃下真空蒸馏除去Mg、MgCl2，
电弧熔化铸锭
时 间
1978
1948
1990
1952
2000
1957
1968
Question 1
为什么在由 TiO2 制备TiCl4
时，反应中要加入 C 而不能直接由
TiO2 和 Cl2 反应来制取？
Solutio
单独的氯化反应 TiO
n
2
(s) +2Cl2 (g) = TiCl4(l) + O2 (g) , 在25℃
时的
即便增加温度也无济于事， 因为
它是一个熵减反应，
Gθ
 151kJ  mol1 ,
S
C(s) + O2 (g) = CO2
(g)
θ
如果把反应
 -38.3kJ  mol1。
耦合到上述反应中，可得：
TiO2 (s) + 2C (s) +2Cl2 (g) = TiCl4 (l) + CO2 (g)
原来不能进行的反应就能进行了。
Gθ  -394kJ mol 1
G θ  -243kJ mol 1 ,
钛(Ti)
具有光泽的银白色金属
密度小(d = 4.54g · cm-3),比钢轻
43%,硬度大,表面形成一层氧化物保护
膜,腐蚀性(不怕酸、碱、海水、体
液) ,可用来制造超音速飞机、潜艇和
化工设备
为“生物金属”，易与肌肉生长在一
起，可用作人工关节
室温下稳定，高温下可与许多非金属
和水蒸气反应
钛(Ti)
室温下能缓慢溶于浓HCl或热、稀HCl
2Ti + 6HCl
→ 2TiCl3 + 3H2
与HNO3反应，生成H2TiO3，纯化
Ti + 4HNO3
H2O
溶于HF酸
Ti + 6HF
→
→
H2TiO3
+4NO2
2H+ + [TiF6]2 + 2H2
+
锆(Zr)、铪(Hf)
锆用作耐腐蚀材料和反应堆核燃元件
的外壳材料
铪用作反应堆的控制棒
锆和铪性质相似，分离困难
分离方法目前主要有：
1.离子交换法:
用强碱型酚醛树脂
R-N(CH3)3+Cl-作阴
离子交换剂
2. 溶剂萃取法：用三辛胺萃取锆的硫酸
盐
钒(V)
在地壳中分布分散，没有富矿，几乎所
有的铁矿都含有钒
海洋生物、海参、海鞘等能从海水中摄
取钒，浓集到血液中，据测定，海参、
海鞘等烧成的灰分中，含钒量高达15%
具有光泽的银灰色金属, 熔点高、硬度
大可以刻划玻璃和石英
纯钒富有延展性，但含大量杂质时, 非
常脆，一敲就碎
钒(V)
常温下不与碱、非氧化性酸作用，能溶
于氢氟酸、浓硝酸、浓硫酸和王水
某些钒的化合物具有重要的生理作用，
如胆固醇的生物合成
钒的化合物有毒，吸多了，会得肺水肿
主要用作制造钒钢，其具有强度大、弹
性好、抗磨损、抗冲击等优点，用于汽
车、飞机等的制造
铌(Nb)、钽(Ta)
铌是某些硬质钢的组成元素，特别是
耐高温的特种钢
钽具有低生理反应和不被人体排斥性
能，用于制作修复骨骼的金属板材、
缝合神经的丝和箔
铌和钽性质类似，分离困难
14-2-2
钛的重要化合物
13-2-2
钛的重要化合物
钛(Ti)——价电子构型3d24s2
+4
氧化数
TiO2
MIITiO3
主要
TiCl4
化合物 TiOSO4
+3
TiCl3
二氧化钛(TiO2)—钛
白
纯TiO 是白色难熔固体，难溶于水
2
有三种晶形,金红石、锐钛型、板钛型
生成TiO2+, 而不是Ti4+
因为电荷多、半径小，极易水解
两性，以碱性为主
Ti4+ + H2O ⇌ Ti(OH)3+ + H+
3+ + H O ⇌ Ti(OH) 2+ + H+
Ti(OH)
2
2
溶于浓碱
-H2O
△
2+
TiO2 + 2NaOH(浓)
Na
TiO
2TiO
3 +
H难溶于稀酸，可溶于浓硫酸
2O
TiO2 + H2SO4(浓)
H2O
△
TiOSO4 +
(硫酸氧钛)
二氧化钛(TiO2)—钛
白
纯TiO 是白色难熔固体，难溶于水
2
有三种晶形,金红石、锐钛型 、板钛型
两性，以碱性为主
可溶于氢氟酸
化学性质不活泼,
覆盖能力强
、折射率高
、
2- + 2H
+ +
TiO
+
6HF
→
[TiF
]
2
6
无毒，可制造高级白色油漆和白色颜料
2H
2O
具有半导体性能，是光催化反应常用的
半导体材料
是乙醇脱水、脱氢的催化剂
二氧化钛(TiO2)—硫酸法
钛铁矿(FeTiO3)
用浓H2SO4煮沸、过滤
FeSO4+TiOSO4
冷却、减压蒸发、过滤
FeSO
FeTiO
4 2SO4(浓)
3+2H
H2TiO3
H2O
焙烧
TiOSO4+2H2O
+H2SO4
煮沸
TiOSO
FeSO
4 4+TiOSO4+2H2O
TiO2 + 煮沸
H2TiO3
煮沸
过滤、烘干、焙烧
H
TiO
2
3
TiO2
二氧化钛(TiO2)—氯化法
金红石(TiO2)
C+Cl2
粗TiCl4
净化
通O2焙烧
TiO2 +2C +2Cl2
TiO2
△
焙烧
TiCl4 + O2
2Cl2
TiCl4
TiO2 +
+2CO
钛酸盐和钛氧盐
钛酸盐大多难溶于水
4)为白色粉末
如 硫酸氧钛(TiOSO
BaTiO3 是难溶于水的白色固体
可溶于冷水
介电常数高, 是最重要的压电陶瓷材
2+以锯齿状长链(TiO) 2n+
在水溶液中TiO
均易水解，生成白色偏钛酸沉淀
料
n
形式存在
Na2TiO3 + 2H2O
Ti
TiOSO4 + 2H2O
O
O
→ H2TiO3
Ti
△
+ 2NaOH
Ti
O
H2TiO3
O
Ti
Ti
+ H2SO4
O
四氯化钛
高温
制取 TiO2+2C+2Cl2
性质： TiCl4+2CO
1.为易挥发的共价型分子化合物
2.室温下为无色液体，易挥发，有刺激
性气味，易溶于有机溶剂
3.极易水解，在潮湿的空气中冒白烟
TiCl4+3H2O → H2TiO3 + 4HCl
4.是制备金属钛及其化合物的重要原料,
可用于制造烟雾
有机反应催化剂
三氯化钛(紫色)
制取
1. 在500∼800℃用氢气还原干燥TiCl4气体
△
2TiCl4 + H2
2TiCl3 +
2HCl
2. 将钛溶于热、浓HCl
2Ti + 6H+ → 2Ti3+ + 3H2
3. 在HCl溶液中用Zn还原Ti(Ⅳ)
2TiO2+ + 4H+ + Zn → 2Ti3+ +Zn2++ 2H2O
性质：较强还原性，易被空气氧化
4Ti3+ +2H2O + O2
→
4TiO2+ + 4H+
Question 2
为什么一些金属的氢氧化物沉淀静置一段时间
后，其化学活性会显著降低？
Solutio
n 结构发生变化一般认为下列变化是主要的：
O
M
O
M
M O M
+
H2O
新沉淀出来的氢氧化物多是通过羟桥相连，陈化
使羟桥失水变成氧桥。羟桥键能小，氧桥键能大，故稳定
。因此下列系列氢氧化物 Ti(OH)4 —TiO(OH)2—TiO2 中，
从左至右活性降低，与其从左至右活泼的 Ti — OH —
Ti 键减少，较稳定 Ti — O — Ti 键增多有关TiO2 。
桥连形式的变化还常常会引起结构型式的改变。
14-2-3
钒
、铌、钽的重要化合物
13-2-3 钒、铌、钽的重要化合物
钒(V)——价电子构型3d34s2
主要氧化数：+5、+3、+2
化合物具有各种美丽的颜色
氧化数
+4
氧化物
颜
黑
+1
+5
V2O
VO
色
+2
V2O3
棕
蓝
+3
VO2
灰
红
V2O5
五氧化二钒(V2O5)
橙黄至砖红色固体，无味、有毒
微溶于水, 其水溶液呈淡黄色, 显酸
性
两性，以酸性为主
溶于冷、强碱——生成无色正钒酸根
V2O5 + 6OH- → 2VO43- +
3H2O
溶于热、强碱——生成黄色偏钒酸根
V2O5 + 2OH- → 2VO3- + H2O
溶于强酸——生成淡黄色VO2+
V2O5 + 2H+ → 2VO2+ + H2O
五氧化二钒(V2O5)
橙黄至砖红色固体，无味、有毒
微溶于水, 其水溶液呈淡黄色, 显酸
性
两性，以酸性为主
中强氧化剂
在硫酸工业中用作催化剂；石油化工
中设备的缓蚀剂
V2O5 + 6H++2Cl- → 2VO2+ + Cl2 +3H2O
蓝色
V2O5可被热还原为低氧化态的氧化物
钒酸盐
不同氧化数钒的盐具有不同的颜色
缩合性
VO43- VO2+
VO2+
V2+ +
V3+
在一定条件下，向钒酸盐溶液中加H
黄
pH 浅黄>12
12∼10
9 蓝
2.2绿
<1紫
离子 VO43V2O74- V3O92- H2V10O284- VO2+
颜色 浅黄
红色逐渐加深
黄pH值增加，缩合程度增大，
砖红色
溶液颜色由
浅黄
黄色
钒酸盐
不同钒酸盐具有不同的颜色
缩合性
VO2+在强酸性溶液中有氧化性
VO2+ + Fe2+ +2H+
→ VO2+ + Fe3+ + H2O
钒酰离子
亚钒酰离
子
黄色
++H C O +2H+ → 2VO2++2CO
VO蓝色
+2H2O
2
2 2 4
2
钒酸盐
不同钒酸盐具有不同的颜色
缩合性
VO2+在强酸性溶液中有氧化性
VO2+有弱氧化、还原性
氧化性 2VO2++Sn2++4H+→2V3++Sn4++2H2O
(演示)
Zn
Zn
2+
+
VO
VO2
V3+
Zn 蓝色
2+
黄色
绿色
V
++Mn2++2H+
还原性 5VO2++MnO4-+H紫色
O→5VO
2
2