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。

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。

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。

钛的化合物

在钛的化合物中，以＋Ⅳ氧化态最稳定，在强还原剂作用下，也可呈现＋Ⅲ和＋Ⅱ氧化态，但不稳定。二氧化钛为白色粉末，不溶于水，也不溶于稀酸，但能溶于氢氟酸和热的浓硫酸中。但实际上并未能从溶液中析出Ti（SO4）2，而是析出TiOSO4·H2O的白色粉末。这是因为Ti4+离子的电荷半径比值（即Z／r）大，容易与水反应，经水解而得到TiO2+离子。

过渡元素的氧化态

因为过渡元素除最外层的s电子可以作为价电子外，次外层d电子也可部分或全部作为价电子参加成键，所以过渡元素常有多种氧化态。一般可由＋Ⅱ依次增加到与族数相同的氧化态（ⅧB族除Ru、Os外，其它元素无Ⅷ氧化态），这种氧化态的表现以第一过渡系最为典型。

过渡元素的电子层构型

过渡元素的原子电子层结构的特点是它们都具有未充满的d轨道（Pb例外），最外层也仅有1～2个电子，因面它们原子的最外两个电子层都是未充满的，所以过渡元素通常是指价电子层结构为（n－1）d（1-9）ns（1-2）的元素。即位于周期表d区的元素。

锌族元素与碱土金属有哪些不同？

锌族元素在铜族元素之后，原子除了有充满的d电子层外，还有一对s电子。由于与铜族相应元素比较，又增加了一个核电荷，以及18电子层对核电荷的屏蔽效应较小，因此，锌族元素原子最外层的一对s电子所受核的引力较强，原子半径和离子半径比相应钙、锶，钡为小，所以它们的电离势比碱土金属高。