Химия элементов. Лекция 9
Общая характеристика элементов VIIIБ-группы. Семейство железа
Общая электронная формула:
[…] ns 0 2 (n–1)d 6 10
VIII Б 0 |
VIII Б 1 |
VIII Б 2 |
Fe [Ar] 3d 64s 2 |
Co [Ar] 3d 74s 2 |
Ni [Ar] 3d 84s 2 |
Ru [Kr] 4d 75s 1 |
Rh [Kr] 4d 85s 1 |
Pd [Kr] 4d 105s |
|
|
0 |
Os [Xe, 4f 14] |
Ir [Xe, 4f 14] |
Pt [Xe, 4f 14] |
5d 66s 2 |
5d 76s 2 |
5d 96s 1 |
Рост уст. высш. ст.ок.
Степени окисления
VIII Б 0 |
VIII Б 1 |
VIII Б2 |
Fe |
Co |
Ni |
II, III (I-IV,VI,VIII) |
II, III (I-IV) |
II (I-IV) |
Ru |
Rh |
Pd |
II, IV (I-VIII) |
III (I-IV,VI) |
II (I-IV) |
Os |
Ir |
Pt |
VIII (II-VIII) |
III, IV (I-VI) |
II, IV (I-IV) |
Рост устойчивости низших ст.ок.
Электроотрицательность
|
VIII Б 0 |
VIII Б 1 |
VIII Б 2 |
|
Zn |
Fe 1,64 |
Co 1,70 |
Ni 1,75 |
|
|
|
|
||
1,6 |
Ru 1,42 |
Rh 1,45 |
Pd 1,35 |
|
6 |
||||
Cd |
|
|
|
|
1,4 |
Os 1,52 |
Ir 1,55 |
Pt 1,44 |
|
6 |
||||
|
|
|
Простые вещества
Fe Co Ni Ru |
Rh Pd Os Ir |
Pt |
Семейство железа |
Семейство платины |
|
Температуры плавления, °С 
1539 
1495 
1455 
2607 
1963 
1554 
3027 
2443 
1772 
Железо |
|
Кобальт |
|
Никель |
|
|
|
|
|
Платина
Рутений
Активность металлов
Fe |
Co |
Ni |
Ru |
Rh |
Pd |
Os |
Ir |
Pt |
|
|
|
|
В ЭХРН: |
|
|
|
|
|
, B |
|
, B |
, B |
, B |
|
|
|
|
M2+/M |
|
Ru2+/Ru |
Rh3+/Rh |
Pd2+/Pd |
|
|
|
–0,41 |
–0,28 |
–0,23 |
+0,45 |
+0,86 |
+0,99 |
– |
– |
– |
|
|
M + 2H3O+ = |
|
|
M + H3O+ |
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
= M2+ + H2 + 2H2O |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Палладий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осмий |
Иридий |
|
Родий |
Оксиды
FeO |
CoO |
NiO |
RuO2 |
Rh2O3 |
PdO |
Fe2O3 |
|
|
OsO4 |
IrO2 |
PtO, PtO2 |
Гидроксиды
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Ni(OH)2 |
RuO2 ·nH2O |
|
белый |
розовый |
зеленый |
Rh(OH)3 |
|
+воздух |
+H2O2 |
+Br2 |
|
|
Pd(OH)2 |
|
|||
|
|
|
|
|
FeO(OH) CoO(OH) NiO(OH) |
Os – нет |
|
||
Ir(OH)4 |
|
|||
бурый |
коричневый |
черный |
|
|
|
|
|
Pt (OH)2, PtO2·nH2O |
|
|
|
|
|
|
Комплексные соединения
|
КЧ |
Примеры |
|
|
|
КЧ |
Примеры |
|
|
|
||||||
FeII |
6 |
[Fe(H O) |
]2+ |
RuIV |
6 |
[RuCl |
]2– |
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
FeIII |
6 |
[Fe(H O) |
]3+ |
RhIII |
6 |
[RhCl |
]3– |
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
CoII |
4 |
[CoCl |
]2– |
|
|
|
PdII |
4 |
[Pd(H O) ]2+ |
|
||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
4 |
|
|
|
CoII |
6 |
[Co(NH |
) |
|
]2+ |
OsVIII |
6 |
[OsO (OH) |
]2– |
|||||||
|
|
|
3 |
|
6 |
|
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
|
CoIII |
6 |
[Co(NH |
) |
|
]3+ |
IrIV |
6 |
[IrCl ]2– |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
3 |
|
6 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
NiII |
4 |
[Ni(CN) |
]2– |
PtII |
4 |
[Pt(NH |
) Cl |
|
]0 |
|||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
2 |
|
||
NiII |
6 |
[Ni(NH3)6]2+ |
PtIV |
6 |
[PtCl6]2– |
|
|
|
|
|||||||
Особые свойства
3 Pt + 4HNO3 + 18HCl =
= 3 H2[PtIVCl6] + 4NO + 8H2O
Металлы VIIIБ-группы активно поглощают водород.
1 объем Pd поглощает ок. 900 объемов H2.
Pd и Pt – катализаторы гидрирования в орг. синтезе.
Распространение в природе и важнейшие минералы
Железо
самородное
4. Fe – 4,70%
22. Ni – 0,015%
30. Co – 0,0037%
71. Ru
72. Os рассеянные элементы
73. Pd
76. Pt
79. Ir Редкие
80. Rh
|
|
|
Гематит Fe2O3 |
||
|
|
|
|||
|
|
|
Магнетит (FeIIFe2III)O4 |
||
|
|
|
Гётит FeO(OH) |
||
|
|
|
Сидерит FeCO3 |
||
|
|
|
|||
|
Лимонит |
|
|||
|
|
|
Лимонит Fe2O3. nH2O |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сидерит |
|
Гётит |
Гематит |
|
|
||
|
|
|
|
|