1、1过渡金属离子颜色钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜深圳市龙岗区林建芬邮箱:注:照片或许会有色差钛系列:钛,Ti,是一种银白色的过渡金属,重量轻、强度高,是21世纪新兴的金属,英文名Titanium,源自古希腊传说的泰坦巨人()。钛()离子Ti(H2O)63+呈现紫色,在浓溶液时紫色微微偏蓝,在稀溶液是紫色却微微偏粉。三氯化钛最大的用途当属于生产聚丙烯的催化剂制备:钛溶于盐酸或锌在酸性条件下还原四价钛四价钛在水中一般以TiO2+形式存在,是无色的,加碱或水解生成白色的-钛酸H4TiO4,可溶于酸和碱。偏钛酸受热则生成-钛酸,不溶于酸碱。脱水成白色的二氧化钛TiO2,俗称钛白粉,钛白粉,顾名思义它实
2、在太白了,他是现在人们所用到的最白的颜料。(3)李白,字钛白制备:TiO2+三价钛的氧化或二氧化四价钛离子是无色的,但是他和过氧化氢混合时会产生一种橙色的物质,过氧钛离子Ti(O2)2+,这种离子在不同pH下组成和颜色会发生改变,酸性下为红色过氧钛离子,加碱后变为过氧钛酸根离子Ti(H2O)63+H4TiO4Ti(O2)2+2TiO(O2)22-,颜色渐渐红色橙色黄色淡黄色。钛 系 列 全 部Y(_)Y钒系列:钒的英文名是Vanadium,源自古希腊传说中的一位叫“凡娜迪丝”的美丽女神(),原因就是因为钒化合物的色彩是在太丰富了,太漂亮了(0)。二价V2+在水里是水合离子,呈现漂亮的紫色,由于
3、二价钒离子的还原性太强,在空气中极易被氧化,所以我用了用锌粒保持还原性环境并且油封隔离空气。制备:过量的锌在酸性下还原任意价态的钒都可以。三价钒离子V3+是绿色的,一种翠绿的颜色,他的还原性也很强,但相比二价钒离子稍逊色一点,也是怕被氧化。制备:等量的二价钒和四价钒归中。或者用二氧化硫,二氯化锡还原四价钒四价的钒离子则因为电荷过高,离子半径过小而往往与氧结合成钒氧二正离子VO2+,他是一种纯净的蓝色的化合物,溶液的蓝色非常的纯净。:_:制备:用二价铁或者碘离子还原五价钒。但是在反应过程中会出现绿色这是为什么呢?(_)? 其实这是蓝色四价钒和黄色五价钒的叠加的颜色。()V2+V3+VO2+3最后
4、,钒到了最高价态,正五价的形式,这时钒化合物的颜色就和 pH密切相关了,当溶液pH为强酸性的时候,(33)钒以淡黄色的VO2+的形式存在。当 pH升高到2左右,溶液则会出现红棕色的五氧化二钒沉淀 V2O5()。再次升高pH大于2小于 13时,钒则会出现各种聚合程度的多聚钒酸根(),随着 pH的升高,五氧化二钒溶解并渐渐由钒多酸根变为简单钒酸根VO43-最后成偏钒酸根VO3-,总的颜色变化淡黄色红棕色沉淀棕色黄色淡黄色无色。和钛一样,五价的钒会和过氧化氢中的过氧根结合成有色的物质,随着 pH的改变,其组成和颜色也会改变,酸性下是红棕色的V(O)23+,pH增大,离子变为VO2(O)23,-颜色由
5、红棕色棕黄色黄色。钒系列全部Y(_)YVO2+离子 V2O5多聚钒酸根 VO3-4铬系列:铬,Cr,银白色金属,因为铬能够生成美丽多色的化合物,根据希腊字chroma(颜色)命名为chromium。铬元素最为人熟知的价态是三价和六价,但是其实他还有二价,二价的铬是淡蓝色的,金属铬和盐酸反应就生成淡蓝色的 CrCl2,但他的还原性太强了,以至于一碰到空气就立马变成绿色的Cr3+,所以我们要用锌粒保持一个还原性的环境并且油封再密封隔绝氧气。这货一开盖就变色,做了五个瓶子就两个成功了。(皿)凸制备:锌粒在酸性条件下还原三价铬。三价铬就是个传奇的所在。关于他的颜色的传说简直头晕目眩_ 。我们一般看到的
6、三价铬是绿色的,但这并不是他的正常的六水合铬离子Cr(H2O)63+的颜色,绿色其实是部分水合的五水合铬离子Cr(H2O)53+的颜色,六水的颜色实则是紫色的,这个用它的盐硫酸铬钾固体就可以看到。硫酸铬钾是紫黑色的固体,但他溶于水则是一种紫不紫,蓝不蓝,绿不绿的颜色,这是由于紫色的六水铬离子和绿色的五水铬离子的平衡状态时的颜色,如果加热则是含五水铬离子的绿色溶液。另外过氧化氢在酸性条件下还原六价铬时会在一开始看到明显的紫色物质出现,但不久就变成绿色了。除此之外,溶液里面含有较多的氯离子,则铬也会和氯配位成绿色的二氯四水或三氯三水合铬离子。所以水合铬离子欺骗了太多人的眼睛。Cr(H2O)62+硫
7、酸铬钾溶液 KCr(SO4)212H2OCr(H2O)53+Cr(H2O)63+Cr(H2O)53+和Cr(H2O)63+5三价铬的原子半径和铝相近,所以他的性质和铝离子有些相似哟,比如在铬离子溶液中加碱,先生成灰蓝色的氢氧化铬Cr(OH)3沉淀,碱过量则溶解成亮绿色的亚铬酸根离子Cr(OH)4-、CrO2-,不过这个离子可不太稳定,即使在强碱性下也会缓缓分解出氢氧化铬或三氧化二铬沉淀,另外如果三氧化二铬灼烧后则是一个很坚强的孩子(*),不怕强酸不怕强碱,因为他的晶型已经被改变,和刚玉型的三氧化二铝一样坚挺,它包含的能量低,所以如果你铝热三氧化二铬是看不到漂亮的烟花哟()制备:三价铬由六价铬还
8、原得到,加碱得到氢氧化铬,碱过量则是亚铬酸根。六价铬是个不太好的家伙,它颜色鲜艳而且让人感到温暖,但是它确实有毒且有致癌性的东西(+),六价铬在酸性条件下是橙色的重(chong)铬(ge)酸根Cr2O7-,在碱性下是黄色的铬酸根CrO4-离子这是一个由酸碱性控制的平衡。六价铬最突出的性质就是他的氧化性,重铬酸钾是实验室常用的强氧化剂,并且重铬酸钾和浓硫酸混合得到的溶液称为铬酸洗液,脏脏的玻璃仪器用它一洗则干干净净。()铬系列全部:Cr(OH)4-Cr2O7-Cr(OH)3CrO4-6锰系列:锰,Mn,是一种灰白色金属,性坚而脆,。1774年,甘恩分离出了金属锰。柏格曼将它命名为manganes
9、e(锰)。锰可用铝热法还原软锰矿制得。锰有好多价态,从-3到+7都有,不过常见的还是+2、+4、+7,其中还有不稳定的+3、+6价态已经更不稳定的+5价态。2价的水合锰离子Mn(H2O)62+一般认为是无色的但其实他是有颜色的,它是淡淡的粉色或者肉色的,只是因为颜色太浅了不容易看出来。固体硫酸锰就是很可爱的淡粉色粉末o(v)o。往溶液里加碱,会生出白色的氢氧化锰()Mn(OH)2沉淀,但这玩意儿和氢氧化亚铁一样,见氧气就被氧化,所以也不容易见到他的真面目(A)。高锰酸钾可是化学界氧化剂大家庭里的明星,在众多氧化剂里独树一帜,它的固体是紫黑色的,而高锰酸根MnO4-有很深的紫红色,一缸水里只要不
10、小心掉进去一小丁点高锰酸钾,(;)整个水就紫了。不过就是因为这么深的颜色,所以他常常被用来给水染色用(比如楼上漏水了,但不知道那儿漏,就在二楼有水的地方撒点点高锰酸钾,然后到一楼去看,如果厨房的天花板紫了,那就说明二楼的厨房在漏水!)。另外高锰酸钾在不同pH下被还原的产物是不同的,在酸性下被还原成无色的二价锰,在中性或者微碱性下被还原为棕色的水合二氧化锰沉淀。MnO(OH)2或MnO2H2O(注意,是沉淀哟()),在强碱性条件下则生成墨绿色的锰酸根MnO42-,锰酸根也不稳定,放久了会歧化成棕色的水合二氧化锰沉淀和紫色高锰酸根(o)/所以总的来看,稳定的锰的溶液只有二价锰离子和七价高锰酸根,就
11、不摆锰系列了。MnO4-MnO(OH)2Mn(H2O)62+7铁系列:铁,Fe,是一种灰白色的金属,是最见的金属。古代小亚细亚半岛的赫梯人是第一个从铁矿石中熔炼铁的。中国也是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一。铁可算是我们最常见的金属了,人类发现和运用铁开启了铁器时代,铁也是维持人类生存的最重要的一种金属,血液中含铁的血红蛋白起着运输氧气和二氧化碳的作用。铁最常见的是+2和+3价。正二价的水合铁离子Fe(H2O)62+是浅绿色的,稀的溶液往往看不出来而呈现无色。二价铁容易被氧化变黄(苹果变黄可不是因为铁离子哟)。在碱性下亚铁会生成白色的氢氧化亚铁Fe(OH)2沉淀,不过这玩意儿会立马被氧气氧化变
12、绿,最后变成棕褐色的氢氧化铁Fe(OH)3沉淀,注意!那个灰绿灰绿的玩意儿可不是氢氧化亚铁和氢氧化铁的混合物哟,而是一种很复杂的中间体(想想,白色翔状的氢氧化亚铁和褐色翔状的氢氧化铁混合怎么可能得到绿色的翔 (“)/)二价铁和邻二氮菲(Phen)配位成一种桔红色的离子Fe(Phen)32+,可以用分光光度计对这个进行分析来得出二价铁的含量。二价铁被氧化剂氧化便得到了“黄色”的三价铁离子。(o)o等等,有什么不对。其实真正的水合三价铁离子Fe(H2O)63+是淡紫色的离子,紫色很淡,不容易看出来,在强酸性且没有硫酸根和氯离子的情况下才看得到这种水合铁离子的颜色,棕黄色其实是铁离子部分水解产物的颜
13、色,溶液加热,黄色会加深成棕色甚至棕红色。另外在盐酸下,氯化铁和氯配位成黄色的四氯合铁离子FeCl4-。三价铁在硫氰根的作用下会生出血红色的硫氰合铁离子Fe(SCN)162+3-,一般写作Fe(SCN)3。(00)。除此之外,还可以用亚铁氰化钾,它和铁离子生成一种颜色很特别的蓝色沉淀,叫 Fe(SCN)3Fe(Phen)32+FeCl4-Fe(H2O)62+8普鲁士蓝KFeFe(CN)6可作为颜料,而亚铁离子和铁氰化钾则生成一种较滕氏蓝的玩意儿。额。其实他们就是一个玩意儿。(“)/钴系列:钴元素也是一种有趣的元素(),二价的钴盐氯化钴在不同的环境下颜色会随之改变,当水的蒸汽压比较高,也就是湿度
14、大,温度低时,氯化钴晶体呈现玫瑰红色或者粉红色,在水蒸汽压低,也就是湿度低,温度高时呈现蓝色,这是由于钴的在湿度大的地方是六水合钴离子Co(H2O)62+,随着湿度减小,水合钴离子逐渐脱水成无水氯化钴,颜色由粉红色紫红色蓝紫色蓝色。所以粉红色的氯化钴溶液加热则成蓝色的溶液,或者加酒精脱水也成蓝色的溶液。向二价钴离子里面加氨水,先生成蓝色的碱式盐沉淀,然后在成粉红色的氢氧化钴Co(OH)2沉淀,再加过量氨水,则生成土黄色的六氨合钴()离子Co(NH3)62+,然后它不稳定易被氧气氧化成淡棕红色的六氨合钴()离子Co(NH3)63+,稀释后成淡棕色。镍系列镍元素也是一种常见的元素(3)/ (掏出一
15、块硬币),往往在硬币上见到他的身影,但是他的离子却没那么可爱,镍离子的过敏性比较强,几乎有1/4的人对镍离子是过敏的,接触到了镍离子后会起红疹并且奇痒无比,俗称“镍痒症”。其中女生的比例比较大哟()。有些过敏性体质更严重的人可能接触到某些金属就会因为汗Co(H2O)62+ CoCl2的酒精溶液Ni(H2O)62+Co(NH3)63+Ni(NH3)62+Ni(NH3)4(H2O)22+9渍使金属分泌出的金属离子而过敏,这就是金属过敏症,所以使用镍离子的时候要小心哟水合镍离子Ni(H2O)62+是绿色的,绿绿的,很好看。向含镍的溶液加入氨水现有绿色的氢氧化镍Ni(OH)2沉淀,然后沉淀溶解,生成蓝
16、紫色的六氨合镍离子Ni(NH3)62+,由于氨对镍离子的配位性不强,可能会有蓝绿色的四氨配合物Ni(NH3)4(H2O)22+。铜系列:铜也是一种比较常见的金属,他的导电性,导热性都非常好,纯铜常被称为紫铜,铜锌合金称为黄铜,铜锡合金称为青铜,铜镍合金称为白铜。说到铜离子Cu(H2O)42+,第一个想到的就是那带着纯之风的蓝色。俗话说:蓝蓝的天空像硫酸铜()其实铜离子的颜色也非常鲜艳,并且不同基团配合的铜离子可以很好的完成一个颜色的渐变。(=)向硫酸铜溶液中加入氯化钠,是什么颜色的呢()?对,绿色的(=)。那是为什么呢()?因为生成了绿色的四氯合铜离子(=)。啪!“()(皿)绿色个球球,你有好
17、好学化学吗?()哦,错了,是黄色的四氯合铜离子。对,四氯合铜离子CuCl4-是黄色的,只是因为这是蓝色的四水合铜离子和黄色的四氯合铜离子配位平衡,所以造成了蓝+黄=绿的中间色,如果将硫酸铜溶于浓盐酸中就会看到亮亮黄色的四氯合铜离子,加水稀释颜色则会出现黄色黄绿色绿色蓝绿色蓝色的变化,氯合铜离子渐渐变成水合铜离子。稀释到弱酸性后,就是熟悉的四水合铜离子Cu(H2O)42+了,其实他也不是单纯的四水合铜离子,它本是六水合铜离子,但是由于姜泰勒效应使六水配合物变形,看起来就像四水配离子。在铜离子溶液中加碱先会得到碱式盐沉淀,而后得到蓝色的Cu(H2O)42+Cu(OH)4-CuCl4-Cu(NH3)42+Cu(H2O)42+10氢氧化铜沉淀,再加过量浓碱,则得到了降蓝色(蓝色)的四羟基合铜离子Cu(OH)4-,简称铜酸根离子,这说明氢氧化铜具有一定的两性,只是它的酸性很弱。如果向铜离子溶液中加入氨水,则先是简单的酸碱反应成氢氧化物沉淀,而后再得到深蓝色的铜氨离子Cu(NH3)42+。如果是亚铜盐,则生成无色的二氨合亚铜离子Cu(NH3)2+,不过它很容易被空气氧化而变蓝。END