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镧系元素的盐类
镧系元素的盐类多数都含有结晶水。轻镧系元素和重镧系元素的很多盐类在溶解度上存在很大差別,因而提供镧系元素分组(铈组和钇组)方法。钇组与铈组的区别是:(1)复硫酸盐溶于M2SO4溶液;(2)草酸盐溶于过量C2O42-溶液;(3)碳酸盐溶于过量CO32-溶液;(4)碱式硝酸盐微溶。
镧系元素的三价氧化物和氢氧化物
对所有镧系元素,三价是其特征氧化态。它们形成的氧化物为Ln2O3。氧化物的制备方法,是将金属氧化(Ce、Pr、Tb除外)或将氢氧化物、草酸盐、硝酸盐加热分解。Ln2O3与碱土金属氧化物性质相似,可以从空气中吸收二氧化碳形成碳酸盐。Ln2O3能与水剧烈地化合,生成氢氧化物。它们与Al2O3不同,即使经过灼烧的Ln2O3也易溶于强酸中。
铂系金属的化合物
钌和锇的四氧化物是低熔点固体(RuO4,298K;OsO4,314K)。当氯气流通入钌酸盐的酸性溶液时,金黄色的RuO4便挥发出来。它的真空中升华,但在大约450K则爆炸分解成RuO2和O2。无色的OsO4更稳定些,它可由粉状锇在氧中加热制得。
铁钴镍的羰基配合物
铁钴镍的羰基配合物在金属羰基配合物中,CO的碳原子提供孤电子对,与金属原子形成σ配键。但是,如果只生成通常的σ配键,由配位体给予电子到金属的空轨道,则金属原子上的负电荷会积累过多而使基配合物稳定性降低,这与羰基配合物很稳定的事实不符合。
铁钴镍的氰配合物
铁钴镍的氰配合物Fe3+,Co3+,Fe2+,Co2+,Ni2+都能与CN-形成配合物。使亚铁盐与KCN溶液反应得Fe(CN)2沉淀,KCN过量时沉淀溶解。从溶液中析出来的黄色晶体是K4[Fe(CN)6]·3H2O,叫六氰合铁(Ⅱ)酸钾或亚铁氰化钾,俗称黄血盐。[Fe(CN)6]4-离子在水溶液中相当稳定,几乎检验不出有Fe2+离子的存在。
铁钴镍的氨与硫氰配合物
Fe2+离子难以形成稳定的氨配合物,例如,在无水状态下FeCl2虽可以与NH3形成[Fe(NH3)6]Cl2,但它遇水即按下式分解。对Fe3+离子而言,由于其水合离子发生强烈水解,所以,在水溶液中,加入氨时,不是形成氨合物,而是形成Fe(OH)3沉淀。
氧化态+Ⅱ的铁钴镍盐
氧化态为+Ⅱ的铁、钴、镍的盐,在性质上有许多相似之处。它们与强酸形成的盐,如硝酸盐、硫酸盐、氯化物和高氯酸盐等都易溶于水,并且在水中有微弱的水解使溶液显酸性。它们的酸盐、磷酸盐、硫化物等弱酸盐都难溶于水。
铁钴镍的氧化物和氢氧化物
碱作用于铁(Ⅲ)盐溶液,也可析出Fe(OH)3。Co(OH)2在空气中也能慢慢地被氧化成棕色的Co(OH)3,若用氧化剂可使反应迅速进行。至于Ni(OH)2,它不能与空气中的氧作用,它只能被强氧化剂如NaOCl、Br2等氧化。
锰(Ⅵ)和锰(Ⅶ)的化合物
锰(Ⅶ)的化合物中最重要的是高锰酸钾。锰酸钾溶液中加酸,虽可制得高锰酸钾,但最高产率只有66.7%,因为有1/3的锰(Ⅵ)被还原成MnO2。所以最好的制备方法是用电解法或用氯气、次氯酸盐等为氧化剂,把全部的MnO42-氧化为MnO4-。
锰(Ⅱ)与锰(Ⅳ)的化合物
唯一重要的锰(Ⅳ)化合物是二氧化锰MnO2,它是一种很稳定的黑色粉末状物质,不溶于水。二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,而本身转化成M2+。例如,它与浓盐酸反应可得到氯气。二氧化锰在碱性介质中,有氧化剂存在时,还能被氧化而转变成锰(Ⅵ)的化合物。
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