過渡元素是指元素周期表中d區(qū)的一系列金屬元素,又稱過渡金屬。一般來說,這一區(qū)域包括3到12一共十個族的元素,但不包括f區(qū)的內過渡元素。 “過渡元素”這一名詞首先由門捷列夫提出,用于指代第VIII族元素。他認為從堿金屬到錳族是一個“周期”,銅族到鹵素又是一個,那么夾在兩個周期之間的元素就一定有過渡的性質。這個詞雖然還在使用,但已失去了原意。 過渡金屬元素的一個周期稱為一個過渡系,第4、5、6周期的元素分別屬于第一、二、三過渡系。
化合物為由二種或二種以上不同元素所組成的純凈物。組成此化合物的不同原子間必以一定比例存在,換言之,化合物不論來源如何,其均有一定組成。在日常生活里,氯化鈉、及蒸餾水(水),均為常見的化合物。由這些化合物中,人們發(fā)現(xiàn)它們的性質彼此各不相同,食鹽為鈉原子和氯原子所組成;糖為碳、氫及氧等原子所組成;氫氣在氧中燃燒則反應生成水。這些事實,表示二種或多種物質可以反應生成一種新物質,這新物質就是化合物。新物質的性質和原物質的性質完全不同。通?;瘜W上藉此方式來決定一質之該性是否為化合物。又假如一純質可以分解為二種或二種以上之質,則原來之質必為化合物。例如熔融食鹽,通以電流,可完全分解為鈉及氯原子,故食鹽為一種化合物。
化合物成分子狀態(tài)者稱為分子化合物,如水、糖等?;衔镉呻x子結合者稱為離子化合物,如食鹽、芒硝等?;衔锟捎没瘜W式來表示,化學式是由化合物中所含各元素之符號所組成。例如由兩種元素構成的二元化合物,在書寫其化學式時,如同命其英文名稱,金屬元素寫在前,而較少金屬性者其次。如食鹽(氯化鈉)的化學式為NaCl。當化合物中不同元素間原子數(shù)目不等時,其比率可寫在符號下以數(shù)字表示之。如蔗糖的化學式為
,表示糖由十二個碳原子、二十二個氫原子,和十一個氧原子所組成。
常見過渡金屬離子及化合物顏色:
一. 銅副族(IB):
1.1 銅化合物:
焰色 綠;
CuF 紅;
CuCl 白↓;
CuBr 黃↓;
CuI 棕黃↓;
Cu2SO4灰黑色(在水溶液中歧化)
CuCN 白↓;
Cu2O暗紅;
Cu2S 黑;
CuF2 白;
CuCl2 棕黃(濃溶液黃綠);
CuBr2 棕;
Cu(CN)2 棕黃;
CuO 黑;
CuS黑↓;
CuSO4 無色;
CuSO4•5H2O 藍;
Cu(OH)2 淡藍↓;
Cu(OH)2•CuCO3 墨綠;
[Cu(H2O)4]2+藍;
[Cu(OH)4]2‐藍紫;
Cu(NH3)4]2+ 深藍;
[CuCl4]2‐ 黃;
[Cu(en)2]2+ 深藍紫;
(CuCO3•Cu(OH) 2)亮紅色(孔雀石)
(Cu3 (CO3) 2 (OH) 2)藍色(石青)
K2[Cu(CO3)2](暗藍色)、
K2 [Cu(CO3)2]•2H2O(亮藍色)
K2[Cu(CO3)2]•4H2O(淺藍綠色)
炔銅 紅↓.
1.2 銀化合物:
AgOH 白(常溫分解);
Ag2O 黑;
新制AgOH 棕黃(混有Ag2O);
蛋白銀(AgNO3滴手上) 黑↓;
AgF 白;
AgCl 白↓;
AgBr 淡黃↓;
AgI 黃↓(膠體);
Ag2S 黑↓;
Ag4[Fe(CN)6]白↓;
Ag3[Fe(CN)6] 白↓;
Ag+,[Ag(NH3)2]+,[Ag(S2O3)2]3‐,[Ag(CN)2]‐ 無色.
1.3 金化合物:
HAuCl4•3H2O 亮黃晶體;
KAuCl4•1.5H2O 無色片狀晶體;
Au2O3 黑;
H[Au(NO3)4]•3H2O 黃色晶體;
AuBr 灰黃↓;
AuI 檸檬黃↓.
二. 鋅副族(IIB):
2.1 鋅化合物:
ZnO 白(鋅白顏料)↓;
ZnI2 無色;ZnS 白↓;
ZnCl2 白色晶體(溶解度極大,水溶液酸性).
2.2 鎘化合物:
CdO 棕灰↓;
CdI2 黃;
CdS 黃(鎘黃顏料)↓;
HgCl2(升汞) 白色;
HgNH2Cl白↓;
Hg2Cl2(甘汞) 白↓.
2.3 汞化合物:
HgO 紅(大晶粒)或黃(小晶粒)↓;
HgI2 紅或黃(微溶);
HgS 黑或紅↓;
Hg2NI•H2O 紅↓;
Hg2(NO3)2 無色晶體.
三. 鈧副族(IIIB):略
四. 鈦副族(IVB):
4.1 鈦化合物:
Ti3+ 紫紅;
[TiO(H2O2)2]2+ 橘黃;
H2TiO3 白色↓;
TiO2 白(鈦白顏料)或桃紅(金紅石)↓;
(NH4)2TiCl6 黃色晶體;
[Ti(H2O)6]Cl3 紫色晶體;
[Ti(H2O)5Cl]Cl2•H2O 綠色晶體;
TiCl4 無色發(fā)煙液體.
4.2 鋯、鉿:
MO2,MCl4 白.
五. 釩副族(VB):
5.1 釩化合物:
V2+ 紫;
V3+ 綠;
V4+ 藍;
V5+ 黃;
VO 黑;
V2O3 黑;
VO2 黃;
V2O5 黃或磚紅;
水合V2O5 棕紅;
飽和V2O5 溶液(微溶) 淡黃.
VO4^3‐ 黃。
5.2 釩酸根縮聚:隨著V 原子個數(shù)的增多,由淺黃——〉深紅.
5.3 鈮、鉭:略.
六. 鉻副族(VIB):
6.1 鉻化合物:
Cr2+ 藍;
Cr3+ 紫;
Cr2O7^2‐ 橙紅;
CrO4^2‐ 黃;
Cr(OH)3 灰藍;
Cr2O3 綠;
CrO3 暗紅色針狀;
[CrO(O2)2]OEt2 藍;
CrO2Cl2 深紅色液體;
Na2Cr2O7,K2CrO7 橙紅;
Ag2CrO4磚紅↓;
BaCrO4 黃↓;
PbCrO4 黃↓.
6.2
紫紅Cr2(SO4)3•18H2O——〉
綠色Cr2(SO4)3•6H2O——〉
桃紅Cr2(SO4)3
暗綠[Cr(H2O)4Cl2]Cl—冷卻HCl—〉
紫色[Cr(H2O)6]Cl3—乙醚HCl—〉
淡綠[Cr(H2O)5Cl]Cl2
[Cr(H2O)6]3+ 紫;
[Cr(H2O)4(NH3)2]3+ 紫紅;
[Cr(H2O)3(NH3)3]3+ 淺紅;
[Cr(H2O)2(NH3)4]3+ 橙紅;
[Cr (NH3)5H2O]3+ 橙黃;
[Cr(NH3)6]3+ 黃.
6.3 鉬、鎢:
MoO3 白;
棕色MoCl3;
綠色MoCl5;
MoS3 棕色↓;
(NH4)3[P(Mo12O40)]•6H2O黃色晶狀↓;
WO3 深黃;
H2WO4•xH2O 白色膠體.
七. 錳副族(VIIB):
7.1 錳化合物:
Mn2+ 肉紅;
Mn3+ 紫紅;
MnO4^2‐ 綠;
MnO4^‐ 紫;
MnO3^+ 亮綠;
Mn(OH)2白↓;
MnO(OH)2 棕↓;
MnO2 黑↓;
無水錳鹽(MnSO4) 白色晶體;
六水合錳鹽(MnX2•6H2O,X=鹵素,NO3,ClO4) 粉紅;
MnS•nH2O 肉紅↓;
無水MnS 深綠;
MnCO3 白↓;
Mn3(PO4)2 白↓;
KMnO4 紫紅;
K2MnO4 綠;
K2[MnF6] 金黃色晶體;
Mn2O7 棕色油狀液體.
7.2 锝、錸:略.
八. 鐵系(第四周期VIII 族):
8.1 鐵化合物:
Fe2+ 淺綠;
[Fe(H2O)6]3+ 淺紫;
[Fe(OH)(H2O)5]2+ 黃;
FeO4^2‐ 紫紅;
FeO 黑;
Fe2O3 暗紅;
Fe(OH)2 白↓;
Fe(OH)3 棕紅↓;
FeCl3 棕紅晶體;
無水FeSO4 白;
FeSO4•7H2O綠;
K4[Fe(CN)6](黃血鹽) 黃色晶體;
K3[Fe(CN)6](赤血鹽) 紅色晶體;
Fe2[Fe(CN)6] 普魯士藍↓;
Fe[Fe(CN)6] 黑↓;
Fe(C5H5)2(二茂鐵) 橙黃色晶體;
M2Fe6(SO4)4(OH)12(黃鐵礬,M=NH4,Na,K) 淺黃色晶體;
Fe(CO)5 黃色液體.
8.2 鈷化合物:
Co2+ 粉紅;
CoO 灰綠;
Co3O4 黑;
Co(OH)3 棕↓;
Co(OH)2 粉紅↓;
Co(CN)2紅;
K4[Co(CN)6] 紫色晶體;
Co2(CO)8 黃色晶體;
[Co(SCN)6]4‐ 紫;
氯化鈷脫水變色:粉紅CoCl2•6H2O—325K—〉紫紅CoCl2•2H2O—3l3K—〉藍紫CoCl2•H2O—393K—〉藍CoCl2.
8.3 鎳化合物:
Ni2+ 亮綠;
[Ni(NH3)6]2+ 紫;
Ni(OH)2 綠↓;
Ni(OH)3 黑↓;
無水Ni(II)鹽 黃;
Na2[Ni(CN)4] 黃;
K2[Ni(CN)4] 橙;
Ni(CO)4 無色液體.
九. 鉑系元素(第五、六周期VIII 族):
Os 藍灰色易揮發(fā)固體;
Pd↓(aq) 黑;
OsO4 無色有
特殊氣味氣體;
H2PtCl6 橙紅色晶體;
Na2PtCl6 橙黃色晶體;
M2PtCl6(M=K,Rb,Cs,NH4) 黃色↓.