如何绘制自由能氧化态图？

许多非金属和过渡金属元素都能以数种氧化态存在，而且同一元素的各种氧化态的氧化性有很大差别，一般说来，它们的氧化性随着氧化值的升高而增强。如果同一元素不同氧化态的氧化还原性的相对强弱能借助于直观的方法表示出来，那将是方便而有用的。

锰锝铼的基本性质和用途

锰是丰度较高的元素，在地壳中的含量为0．1％。它是1774年从软锰矿中发现的。近年来在深海海底发现大量的锰矿——锰结核。它是一种层层铁锰氧化物被粘土重重包围着，构成的一个个同心圆状团块，其中还含有铜、钴、镍等重要金属元素。有人估计，整个海洋底下，锰结核约有15000亿吨，仅太平洋中的锰结核内所含的锰、铜、钴、镍等就相当于陆地总储量的几十到几百倍。

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铬钼钨的同多酸和杂多酸及其盐

在CrO42-离子的溶液中，加酸后可得Cr2O72-离子，如酸性很强还可形成Cr3O102-、Cr4O132-等多铬酸根离子。简单酸脱水，通过氧原子将酸根联系起来的反应是缩合反应的一种类型，缩合反应的结果生成多酸。

钼和钨的化合物

钼和钨在化合物中可以表现＋Ⅱ到Ⅵ的氧化态，其中最稳定的氧化态为Ⅵ，如三氧化物、钼酸和钨酸及其盐都是重要的化合物。三氧化钼是白色粉末，加热时变黄。熔点为1068K，沸点为1428K，即使在低于熔点的情况下，它也有显著的升华现象。三氧化钨为淡黄色粉末，加热时变为橙黄色。熔点为1746K，沸点为2023K。

铬（Ⅵ）的化合物

工业上和实验室中常见的铬（Ⅵ）化合物是它的含氧酸盐，如铬酸盐和重铬酸盐，其中以重铬酸钾和重铬酸钠最为重要。碱金属和铵的铬酸盐易溶于水，碱土金属铬酸盐的溶解度从镁到钡依次锐减。工业上生产铬（Ⅵ）化合物，主要是通过铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧，使铬氧化成可溶性的铬酸盐。

铬（Ⅲ）的化合物

重铬酸铵加热分解或金属铬在氧气中燃烧都可制得Cr2O3。Cr2O3微溶于水，熔点2708K，具有α－Al2O3结构。Cr2O3呈现两性，不但溶于酸而且溶于强碱形成亚铬酸盐。经过灼烧的Cr2O3不溶于酸，但可用熔融法使它变为可溶性的盐。

铬钼钨的性质和用途

在铬分族的价电子层结构中，铬和钼为（n－1）d5ns1，钨为5d46s2，二者虽然略有不同，但三元素中六个价电子都可以参加成键则是一致的。因此它们的最高氧化态为＋Ⅵ，并都具有d区元素多种氧化态的特征。它们的最高氧化态按Cr，Mo，W的顺序稳定性增强，而低氧化态则相反。

钒的化合物

钒在化合物中，主要为＋Ⅴ氧化态，但也可以还原成＋Ⅳ、＋Ⅲ、＋Ⅱ等低氧化态。由于氧化态为＋Ⅴ的钒具有较大的电荷半径比，所以在水溶液中不存在简单的V5+离子，而是以钒氧基（VO2+、VO3+）或含氧酸根（VO3-、VO43-）等形式存在。