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第一過渡系元素的各種氧化態(tài)

對(duì)各個(gè)元素的討論我們保持傳統(tǒng)的次序，即按照元素氧化態(tài)分別討論它們的化學(xué)。然而從金屬的dn組態(tài)的觀點(diǎn)去組織題材是可能的。雖然在某些情況下，這樣可顯出在光譜和磁性方面有用的相似性，并有理論基礎(chǔ)，但是由于金屬的本性不同所產(chǎn)生dn物種化學(xué)性質(zhì)的差別；它們的能級(jí)，特別是離子的電荷常常超過了相似性。這樣橫的考慮，例如在d6系列中V-1、Cr0、MnⅠ、FeⅡ，CoⅢ，NiⅣ，還是能為學(xué)生提供有用的練習(xí)。

第一過渡系元素的電離勢(shì)

從鈦到銅的第一過渡系元素。將這些元素與第二、第三過渡系元素的同類較重元素分開來討論有兩個(gè)主要原因：（1）每族內(nèi)（例如V、Nb、Ta），第一過渡系的元素與較重的元素常常有顯著的差別，進(jìn)行各種比較受到限制。（2）第一過渡系元素的水溶液化學(xué)很簡單，已廣泛應(yīng)用配位場(chǎng)理論來解釋這些化合物的光譜和磁性。

利用太陽能分解水制氫氣

氫氣是最潔凈的燃料，也是燃料電池的原料之一。如何獲得廉價(jià)的氫氣- 直是科學(xué)家們關(guān)心的課題。目前，世界上的氫氣絕大部分是由各種含氫化合物(石油、天然氣等)分解得到的。然而，地球上最多的含氫化合物是水，因此從理論上來說，水是取之不盡、用之不竭的氫源。但是，目前從水中制氫主要靠電解的方法，這要消耗大量的電能，成本較高。長期以來，科學(xué)家們一直在尋求利用太陽能分解水制氫氣的方法。 目前,利用太陽能分解水有幾種思路。其中一種是利用光解電池將光能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，將水光解成氫氣和氧氣。但由于目前所用電極

工業(yè)電解食鹽水制備燒堿

一： 電解法制備單質(zhì) 選用適當(dāng)?shù)倪€原劑可以將鐵、銅等金屬元素從它們的化合物中還原出來而得到金屬單質(zhì)，但是像鈉、鎂這些本身還原性很強(qiáng)的金屬一般不用這種還原法生產(chǎn)。19 世紀(jì)初，英國化學(xué)家戴(H.Davy )將250個(gè)電池串聯(lián)起來，對(duì)多種化合物的水溶液或熔融物進(jìn)行電解，先后得到了鉀、鈉、鎂等元素的單質(zhì)。19世紀(jì)末，電解制鋁的成功使鋁制品由高貴的裝飾品變成了百姓的日常生活用品。最活潑的非金屬元素的單質(zhì)一氟單質(zhì)是19世紀(jì)末由法國人莫瓦桑( H. Moissan )用電解方法制得的。鈦具有許多卓越性能，但

烯烴的鈀催化反應(yīng)

很早就知道鈀的乙烯化合物，如［C2H4PdCl2］2，在水溶液中迅速分解生成乙醛和金屬鈀，斯密特（Smidt）和他的同事（在Wacker chemie）將這個(gè)化學(xué)計(jì)量反應(yīng)變成循環(huán)反應(yīng)，他們的主要貢獻(xiàn)是將已知的個(gè)別反應(yīng)聯(lián)系在一道。

量熱計(jì)的種類和主要用途

用于測(cè)定反應(yīng)熱的量熱計(jì)有很多種，大致可分為定壓式量熱計(jì)和定容式量熱計(jì)兩類。前者用于 定在一定壓強(qiáng)下進(jìn)行的反應(yīng)的反應(yīng)熱，后者則用于測(cè)定在反應(yīng)體系體積不變的條件下進(jìn)行的反應(yīng) 的反應(yīng)熱。實(shí)驗(yàn)室里常用的彈式量熱計(jì)，主要用于測(cè)定在定容條件下物質(zhì)燃燒的反應(yīng)熱。將待測(cè)物質(zhì)放在一個(gè)充滿氧氣的密封金屬容器(稱為氧彈)內(nèi)，再將此容器置于盛有定量水的量熱計(jì)內(nèi)筒中，通過電點(diǎn)火裝置使氧彈中的物質(zhì)燃燒，反應(yīng)放出的熱量會(huì)使氧彈外面的水溫升高。用溫度計(jì)測(cè)量水溫的變化，即可計(jì)算出此反應(yīng)放出的熱量。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，

人們?cè)趺聪氲街圃鞆?fù)合材料的

金屬材料、無機(jī)非金屬材料以及各種有機(jī)合成材料各有其優(yōu)勢(shì)和缺陷。為了克服單一材料存在的問題，滿足人類的生產(chǎn)和生活對(duì)材料越來越高的要求，人們嘗試將不同類型的材料通過復(fù)合工藝組合成新型材料，使其既能保持或發(fā)展原來材料的長處，又能彌補(bǔ)它們的不足。迅猛發(fā)展的科學(xué)技術(shù)使這一努力變成現(xiàn)實(shí)，由此產(chǎn)生了復(fù)合材料。 復(fù)合材料既保持了原有材料的特點(diǎn)，又使各組分之間協(xié)同作用，形成了優(yōu)于原材料的特性。例如，金屬材料易被腐蝕，有機(jī)合成材料易老化、不耐高溫，陶瓷材料易破碎，這些缺點(diǎn)都可以通過復(fù)合的方法予以改善和克服。

21世紀(jì)的金屬——鈦

鈦( titanium)是一種活潑金屬，但因其表面容易形成致密的氧化物保護(hù)膜使它不易與其他物質(zhì)反應(yīng)，而具有一定的抗腐蝕能力。除此之外，它還具有熔點(diǎn)高、硬度大、可塑性強(qiáng)、密度小等優(yōu)點(diǎn)。 金屬鈦具有優(yōu)異的性能且儲(chǔ)藏量大，可廣泛用于制造飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、艦艇、化工設(shè)備、紡織機(jī)械、醫(yī)療器械等。例如，在電影膠片的制作中，需要使用多種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等試劑，如果使用鈦材，設(shè)備可以長時(shí)間地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。再如，鈦可以制成“人造骨骼”。在骨頭損壞的地方，用鈦片與鈦螺絲釘修補(bǔ)，過幾個(gè)月，骨頭就會(huì)生

烯烴聚合反應(yīng)和齊聚反應(yīng)

大多數(shù)不飽和物質(zhì)象烯、炔、醛、丙烯腈，環(huán)氧化物，異氰酸鹽等，可轉(zhuǎn)變?yōu)楦黝惛呔畚铩蚝芨叩木酆衔锘虻头肿恿康木酆衔锘螨R聚物如線狀或環(huán)狀二聚，三聚物等等，另外各種成分如苯乙烯－丁二烯－二環(huán)戊二烯的共聚合反應(yīng)在合成橡膠中是很重要的。當(dāng)然，不是所有這樣的聚合反應(yīng)都需要過渡金屬催化劑。在此我們討論的僅是需這種催化劑的幾個(gè)例子，最重要的是齊格勒－納塔（Ziegler－Natta）乙烯和丙烯聚合反應(yīng)。

烯烴醛基化的催化反應(yīng)

O．Roelen在德國發(fā)現(xiàn)的醛基化反應(yīng)是將H2和CO（或形式上認(rèn)為是將H和醛基HCO）加到烯烴上，一般是1－烯烴上，生成一個(gè)醛，醛還可進(jìn)一步還原成醇。最初用的反應(yīng)是以鉆化合物作催化劑，在約150°C，＞300磅壓力下。用此法每年生產(chǎn)約三百萬噸醇，（通常是C7－C9的醇），此方法通常得到的直鏈和支鏈產(chǎn)物比約為3：1，已有方法能有效的增加直鏈產(chǎn)物的產(chǎn)率，專利介紹是用三丁基膦取代基的鈷羰基化物可達(dá)此目的。