无机化学第十九章-铜锌副族.docx

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1、第十九章铜锌副族§本章摘要§1.铜副族　单质　M(I)化合物　M(II)化合物　M(III)化合物2.锌副族　单质　M(II)化合物　M(I)化合物　§2.锌副族　　一.单质1.物理性质　　熔点低，既比IIA族低，也比IB族低，并依Zn、Cd、Hg次序下降，Hg是金属中熔点最低的。　　　　Zn青白色，Cd灰白色，Hg银白色　　汞易与某些金属生成汞齐，钠汞齐既保持Hg的情性,又保持Na的活性。银汞齐和金汞齐可用于提取贵金属银和金。2.化学性质　　常温下，IIB族元素单质都很稳定。1°和非金属的反应　*加热下，Zn

2、、Cd、Hg均可与O2反应，生成MO式氧化物。　　　2Zn+O2---2ZnO　　　2Cd+O2---2CdO(褐色)　　　2Hg+O2---2HgO(红色)　*Hg+S---HgS　　由于液体Hg和硫粉反应，面积大，故比Zn、Cd还易些。用这个反应处理洒落的汞液体。和卤素的反应也有类似的现象，即Hg比Cd还活泼些。Hg为液体,接触面积大,反应活性高.　*在潮湿的空气中，Zn将生成碱式盐　　4Zn+2O2+CO2+3H2O---ZnCO3·3Zn(OH)22°和酸碱的反应　*Zn、Cd都能与稀盐酸、稀硫酸反应，

3、放出H2，Hg不能。Hg可与氧化性酸反应，得汞盐。3.锌与铜的活性比较　　Cu、Zn在周期表中相邻，只差一个电子，Zn的第一电势能比Cu大得多，为什么Cu却这不如Zn活泼？　　整个过程是:　　可以分解为:　　　　两级电离能相加后，差别不大，水合热也相近。关键是Zn的升华能小，的热效应是Zn的吸热少。　　　　　　项是主要的，故Zn转变的小，所以,Zn电势比Cu的小得多。4.锌的冶炼　　主要矿物是闪锌矿ZnS，(常见时含有CdS)　　　　2ZnS+3O2----2ZnO(s)+2SO2(g)　　焙烧得到的SO2,可

4、以用于制　　Hg+2H2SO4(浓)---HgSO4+SO2(g)+H2O　　Hg+8HNO3---3Hg(NO3)+2NO2(g)+4H2O　*冷硝酸与过量的汞反应生成亚汞　　6Hg+8HNO3---3Hg2(NO3)2+2NO+4H2O　*Zn在碱性溶液中，可将H+还原：　　　Zn+2NaOH+2H2O---Na2[Zn(OH)4]+H2(g)　　　Cd、Hg不和碱反应。　*纯锌和稀盐酸作用很慢，　　在Zn上H+放电很难,动力学问题.　　若在体系中加入少许,H+在Cu放电速度就快。用Zn制标准溶液时，在盐酸

5、中滴加少许溴水，反应则快得多。硫酸。　　　ZnO+C---Zn(g)+CO(g)(1000度以上)　　其中Cd的沸点低，先挥发出，Zn后挥发出，冷却得Zn粉。挥发出的Cd是粗Cd，溶于盐酸中，用Zn置换之，得较纯的Cd。　　若将焙烧得到的ZnO溶于H2SO4中，加Zn粉除杂(主要是)，再电解可得99.97%的Zn。　二M(II)化合物　1.酸碱性　　Zn(OH)2和ZnO均显两性，平衡反应为:　　　　　*在酸中，H+多，平衡右移，显碱性；在碱中，OH-多，平衡左移，显酸性。　　*Cd(OH)2，显碱性。其实，在

6、碱中也有一定的溶解性，比水中大，生成，也可以说有极弱的酸性，HgO、Ag2O在浓碱中的溶解度也比在水中大，不过我们仍然称Cd(OH)2是碱性氧化物。许多碱性氧化物都有这个特点。2.热稳定性3.水解性　　　　　*溶于水时易生成碱式盐，配制Hg(NO3)2溶液时要用稀硝酸抑制水解。　　*HgCl2在水中溶解度较小(易溶于热水),在水中稍有水解,显酸性:　　　　　HgCl2,易升华，俗名升汞，剧毒！　　*和水解一样，HgCl2可以和氨之间发生氨解反应，形成：　　　　　*　　脱水时有水解发生，故制备无水盐,用HCl气氛

7、保护。　　结构，有强的极化作用，故Zn(OH)2、Cd(OH)2均不稳定。　　　　　尤其是Hg(OH)2不稳定，难存在:　　　　　直接分解　　HgO可继续分解　　　2HgO---2Hg+O2(气体)　　　(673K)　　而ZnO和CdO较难分解。4.配合物　　*和均为无色的氨配合物，主要形成2配位的直线形配合物和4配位的四面体配合物，如:　　　等。　　*与卤素离子形成配合物的倾向依Cl-、Br-、I-次序增强。　　　沉淀溶解.　　*K2[HgI4]和KOH的混合液称奈斯勒试剂(Nessler)，可用以验证出微量

8、的:　　可以将看成是取代中的H，的浓度越大，颜色越深。　　*IIB族M(II)配合物一般是外轨型配合物，无d-d跃迁。当配体大时，相互极化导致电荷跃迁显色，如HgI2,为红色。　三M(I)化合物　　　一价化合物主要是Hg(I)1.与Ag(I)的相似性1°难溶盐　　　AgCl(白)　　AgBr(浅黄)　　AgI(黄)　　　Hg2Cl2(白)　Hg2Br2(白)　　Hg2I2(黄)　　Hg