第22章ds区金属-2004

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1、普通化学第22章ds区金属主讲：刘昌华化学化工学院§22-1铜族元素一、铜族元素的通性包括：铜（Cu）银（Ag）金（Au）价电子构型：(n-1)d10ns1次外层为18电子构型，使铜族元素原子的有效核电荷较多。M+为18电子构型。氧化态：+I+II+III常见氧化态：CuAgAu(在水溶液中)+II+I+III铜Cu银Ag金Au标准电极电势依次增大，且都大于氢，金属活泼性依次减小单质形成M+(aq)的活性依次降低在酸性溶液中，Cu+Au+易歧化铜族元素的离子具有很强的极化力和明显的变形性，易形成共价化合物易形成配合物二、铜、银、金

2、的单质1、存在和冶炼2、性质和用途物理性质：铜、银、金都有特征颜色：Cu(紫红)、Ag(白)、Au(黄)铜、银、金的熔沸点不太高它们的导电性、导热性、延展性特别突出。它们的导电性顺序为：Ag＞Cu＞Au化学性质与氧气：在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会逐渐蒙上绿色的铜锈(铜绿—碳酸羟铜Cu2(OH)2CO3)2Cu+O2+H2O+CO2→Cu2(OH)2CO3在加热条件下，铜与氧化合成CuO,而银、金不发生变化与酸：有氧存在时，铜可溶于稀酸和浓盐酸铜银可溶于硝酸和浓硫酸金只溶于王水三、铜族元素的重要化合物1、铜的化合物铜的常见化

3、合物的氧化值为+1和+2。Cu(Ⅰ)为d10构型，没有d—d跃迁，Cu(Ⅰ)的化合物一般是白色或无色的。Cu(Ⅱ)为d9构型，它们的化合物中常因Cu2+发生d—d跃迁而呈现颜色氧化态为+I的化合物(1)Cu2O制备4CuO→2Cu2O（红）+O2↑（1000℃）2[Cu(OH)4]2-+CH2OH(CHOH)4CHO=Cu2O↓(红棕色)+4OH-+CH2OH(CHOH)4COOH鉴定醛，医学上检查糖尿病性质a.对热的稳定性Cu2O对热比较稳定,在1235℃融化而不分解b.与酸反应——发生歧化反应Cu2O+H2SO4=CuSO4+

4、Cu↓c.溶于氨水形成配合物Cu2O+4NH3.H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O无色[Cu(NH3)2]+的还原性较强在空气中不稳定：2[Cu(NH3)2]++4NH3.H2O+2/1O2=2[Cu(NH3)4]2+(蓝色)+2OH-+3H2O可用来除去气体中的氧(2)卤化物CuX(X=Cl,Br,I)物理性质：白色，难溶于水且溶解度按Cl,Br,I依次降低制备2Cu2++4I-=2CuI↓+I2用此反应以碘量法测定Cu2+的含量Cu2++Cu+4Cl-→2[CuCl2]-(土黄色)2[CuCl2]-→2CuC

5、l↓(白色)+2Cl-(稀释)总反应:Cu2++Cu+2Cl-→2CuCl↓化学性质：a.氧化还原性：4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu用来测定空气中Hg的含量b.配位性：2CuCl+2CO→CuCuOCOCOH2OOH2Cl定量测定气体混合物中CO的含量（3）硫化亚铜Cu2SCu2S：难溶的黑色物质2Cu2++2S2O32-+2H2O=Cu2S↓+S↓+SO42-+4H+常用来除去铜Cu2S能溶于热浓硝酸或氰化物：3Cu2S+16HNO3=6Cu(NO3)2+3S↓+4NO↑+8H2OCu2S+4CN-=2[Cu(CN)2]

6、-+S2-(4)配合物Cu+:3d10能形成配位数为2、3、4的配合物例如：配位数杂化配离子几何构型2sp[CuCl2]-直线型4sp3[Cu(CN)4]3-四面体氧化态为+II的化合物氧化铜CuO黑色的碱性氧化物，不溶于水溶于酸，热稳定性高,具有氧化性.氢氧化铜Cu(OH)2制备:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓(浅蓝色絮状)性质:a.受热分解Cu(OH)2=CuO(黑色)b.显两性Cu(OH)2+2NaOH=Na2[Cu(OH)4](蓝色)Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2Oc.易溶于氨水,生成深蓝色的配合物Cu(O

7、H)2++4NH3.H2O=2[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)+2OH-+4H2O鉴定Cu2+离子氯化铜CuCl2颜色：无水氯化铜是棕黄色；溶液浓度不同，颜色不同：浓：[CuCl4]2-黄绿色稀：[Cu(H2O)6]2+蓝色性质：在空气中易潮解,易溶于水,乙醇和丙酮结构：共价化合物，以CuCl4为单位连为链状，再连成八面体的晶体结构CuClCuClClClClClCu(I)和Cu(II)的相互转化若使Cu+的歧化反应逆向进行,需要降低溶液中的Cu+浓度;在还原剂作用下,使Cu2+转变为Cu+,同时使Cu+形成配离子或沉淀2、银的

8、化合物(1)在银的化合物中，Ag(Ⅰ)的化合物最稳定。银的化合物具有以下特点：难溶的多易溶：AgNO3,AgF,AgClO4难溶：AgCl,AgBr,AgI,AgCN,AgSCN,Ag2S,Ag2CO3,Ag2CrO4等有颜色AgClAgBrAgI