上大无机化学a第十七章铜锌副族

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1、第十六章过渡金属第一节过渡金属通性与主族元素相比，过渡金属具有以下几方面的共同特征：1、过渡元素具有多种可变的氧化值过渡金属的突出特点之一是：几乎都能够呈现若干不同的氧化态，可变氧化态的范围很宽。过渡元素在低氧化值时往往是简单离子或是水合离子，而高价则常常是以含氧酸根离子的形式且在酸性介质中有较强的氧化性。例：MnO4-、Cr2O72-等（第四周期尤为明显）；过渡金属元素虽然有多种氧化值，但每种元素总有其相对稳定的一种或几种氧化值，例如：锰的稳定氧化值为+2，+4。过渡金属元素不同氧化值可以同处一种化合物中，形成非化学计量化

2、合物。例如：Fe1-7441WO3-x、TiH2-x(式中x<１)等。2、过渡金属离子及化合物大多有颜色过渡金属离子的一个重要特征是它的离子和化合物一般都呈现出颜色。离子Cr3+Mn2+Fe2+Fe3+Co2+Ni2+Cu2+Cu+Zn2+颜色蓝紫浅粉红淡绿黄粉红绿色蓝色无色无色3、过渡金属及其化合物的磁性这是由于过渡金属一般都有未成对电子。元素ScTiVCrMnFeCoNiCuZnn1236543210Zn没有磁性，而Fe、Co、Ni为铁磁性物质。4、配合性5、催化性铜族位于周期系的IB族，包括铜、银、金三种元素。IB族的价

3、电子结构为(n-1)d10ns1。最外层电子数虽然与IA族相同但性质上却没有多少共同之处。一、活泼性IB族的最外层电子的Z*（有效核电荷Z-）高，故第一电离势比碱金属的高。由于d电子也包含在金属键中，故它们的升华热和熔点也比碱金属的高得多。其较惰性的特点与这些因素有关。结果是其化合物有较多的共价性和较高的晶格能。第二节ds区元素铜族元素铜族通性二、氧化数铜、银、金三个元素，每一个元素都有+1、+2和+3三种氧化数。最常见的氧化数：铜为+2、银为+1、金为+3。原因是IB族的ns电子和次外层(n-1)d电子能量相差不大，在与

4、其他元素化合时，不仅ns电子能参加反应，(n-1)d电子也能依反应条件的不同，可以部分参加反应，即表现出不同的氧化态。如：Cu2O、CuO、KCuO2(铜酸钾)、AgNO3、AgF2、AgI[AgO2]等。而碱金属主要氧化态是+1。铜族通性三、标准电极电势Au3++3e-=AuE=1.42VAg++e-=AgE=0.7996VCu2++2e=CuE=0.345VCu++e-=CuE=0.52VK++e-=KE=-2.925V化学活泼性远小于碱金属；从上到下，金属活泼性递减；与碱金属的变化规律相反。四、氢氧化物的碱性和

5、稳定性氢氧化物的碱性较弱，且极易脱水形成氧化物，而碱金属氢氧化物是强碱，对热非常稳定。铜族通性五、配合能力有很强的配合能力(为什么？)，而碱金属却通常不形成配合物。六、化合物铜族元素有许多二元化合物有相当的共价性。如：AgI是共价分子。而碱金属一般是离子型化合物。七、单质的物理性质铜族金属密度大、硬度大、熔点高，而碱金属则密度小，硬度小、熔点低。单质的存在和制备铜主要以金属、硫化物、砷化物、氯化物和碳酸盐的形式广泛分布，最常见的矿物有黄铜矿(CuFeS2)孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]碱式砷酸铜铝（Ceruleite）C

6、u2Al7(AsO4)4(OH)13·12H2O等。银主要以金属、硫化物、砷化物、氯化物的形式广泛分布，常由铅矿、铜矿的加工过程中来回收。金以单质形式存在。它们都可形成许多合金。单质的物理性质铜为紫红色、银为银白色、金为黄色。在常温下铜银金都是晶体，密度大、熔点高、沸点高，有良好的延展性和优良的导电性与导热性。它们用于货币、装饰品和电器工业等。它们易形成合金，如黄铜(Cu60%Zn40%)白铜(Cu50~70%Ni18~20%Zn13~15%)青铜(Cu80%Sn15%Zn5%)。金铲银锅银金单质的化学性质铜族元素的化学活泼性

7、远较碱金属要差，且按Cu、Ag、Au的顺序递减。例如：铜在干燥的空气中较稳定，在水中也无反应，但与潮湿的含有CO2的空气接触，在表面会逐渐生成一层绿色的铜锈。2Cu+O2+CO2+H2O=Cu(OH)2·CuCO3(绿)↓银、金则不发生这个反应。铜、银能与H2S、S反应：4Ag＋2H2S+O2=2Ag2S(黑)↓+2H2O金则不能。又如：Cu、Ag、Au都不能与稀盐酸或稀硫酸作用放出氢气，但铜和银可以溶于稀硝酸或热的浓硫酸，而金只能溶于王水。Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OAu+4HCl+HNO3

8、=HAuCl4+NO↑+2H2O铜族化合物1、氧化物和氢氧化物铜和银都可形成M2O（Cu2O红色，Ag2O暗棕色）、MO型的氧化物，他们的氧化物均不溶于水。铜和银的氢氧化物可以利用强碱分别同它们的盐类作用而制的。它们的氢氧化物也难溶于水，且性质很不稳定，容易脱水。Cu2++2