第二十章 铜副族和锌副族.ppt

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1、铜Cu单质铜，黄铜矿CuFeS2，辉铜矿Cu2S0.007%第26位银Ag单质银，闪银矿Ag2S，角银矿AgCl金Au单质金，以极分散形式分布于岩石中。锌Zn闪锌矿ZnS0.008%第25位镉Cd极少单独存在，以CdS形式混生于闪锌矿中。汞Hg辰砂，又名朱砂HgS第二十章铜副族和锌副族§1铜副族的单质一物理性质人们曾获得的天然金银铜块其质量最大者分别为金112公斤(黄色)，银13.5吨(白色)，铜42吨(红色)二化学性质IB族元素化学活性明显不如IA族，见电极电势的数值。密度较大；熔点沸点较高；硬度较小；延展性好，特别是金：据20世纪50年代的报道，1克金可抽3公里长的丝

2、；可压成极薄的金箔，1000张的总厚度为0.1mm。金银铜皆可制成器皿。易生成合金，如金汞齐，银汞齐；黄铜(Cu-Zn合金)，白铜(Cu-Ni合金)，青铜(Cu-Zn–Sn合金)。Cu在常温下与潮湿的空气反应2Cu+O2+H2O+CO2——Cu(OH)2·CuCO3(绿)1在空气中的稳定性Cu在常温下不与干燥空气中的O2反应，加热时生成CuO2Cu+O2(空气)——2CuOAu、Ag加热时也不与空气中的O2反应。△Cu0.512K－2.93Ag0.799Rb－2.93Au1.69Cs－2.92有空气中的氧存在时，Cu、Ag可溶于稀盐酸，但速度缓慢2Cu+4HCl+O2——

3、2CuCl2+2H2O4Ag+4HCl+O2——4AgCl↓+2H2O2Cu+2H2SO4(稀)+O2——2CuSO4+2H2O3和氧化性酸反应Cu和氧化性酸反应，如HNO3、H2SO4（浓），Ag也有这样的反应，但比Cu困难些。Au只能溶于王水中CuAgAu在碱中稳定2与非氧化性酸的反应Cu、Ag、Au不仅不与H2O反应，而且不与稀盐酸反应。三金的冶炼金以单质形式分散在矿石中，炼金首先要将金矿石磨碎。2氰化法用很稀的NaCN溶液(0.03~0.2%)处理粉碎的金矿石，金溶入水相，4Au+8CN－+2H2O+O2——4Au(CN)2－+4OH－用Zn还原Au(CN)2－得

4、Au2Au(CN)2－+Zn——Zn(CN)42－+2Au最后电解精炼，得较纯的金。1汞齐法用汞处理掺水粉碎的矿石粉，生成金汞齐。加热将汞蒸发掉，得海绵金。该法的缺点是，提取金不完全，可达45％左右。§2铜副族的M(I)化合物Cu+在水溶液中不能稳定存在，要发生歧化反应。2Cu+(aq)——Cu+Cu2+(aq)一氧化还原性1Cu(I)的氧化还原性0.152v0.521vCu2+Cu+Cu在固相中Cu(I)很稳定，Cu(I)具有d10稳定结构。Cu2O的热稳定性比CuO还高。红色的碱性氧化物Cu2O不溶于H2O，但溶于稀酸，之后歧化Cu2O+H2SO4——Cu

5、SO4+Cu+H2OCu(I)也有氧化性2CuI+2Hg——Hg2I2(黄)+2CuCu(I)有还原性，在空气中CuCl可被氧化4CuCl+O2+4H2O——3CuO·CuCl2·3H2O+2HCl2Ag(I)的氧化还原性Ag2+Ag+Ag1.980v0.799v将涂有白色CuI的纸条挂在室内，若常温下3小时白色不变，表明空气中汞的含量不超标。Ag+有氧化性，Ag(I)和醛基之间有银镜反应。Ag+可以氧化H3PO2、H3PO3、N2H4、NH2OH等。在水溶液中Ag+不歧化，也很难被氧化成Ag2+。在碱性介质中Ag(I)的氧化性较强2Ag++4OH－+Mn2+

6、——2Ag↓+MnO(OH)2+H2O二热稳定性CuOH尚未制得，经常见到的Cu(I)含氧化合物是Cu2O，Cu2O加热到1508K时熔化而不分解。AgCl、AgBr和AgI都有感光性，是感光材料。2AgX———2Ag+X2Ag2O也不稳定2Ag2O———4Ag+O2↑573KAgOH必须低于288K才能稳定存在，温度稍高，则分解2AgOH(白)——Ag2O(黑)+H2O三配位化合物Cu(NH3)2+sp杂化直线形CuCl32－sp2杂化三角形Cu(CN)43－sp3杂化正四面体生成配合物使M+/M的降低，使M活泼，例如Ag和O2不发生反应，但在KCN溶液中，则可以被氧

7、化4Ag+O2+8CN－+2H2O——4Ag(CN)2－+4OH－Ag(I)的配合物经常是直线形的，sp杂化，如AgCl2－、Ag(NH3)2+、Ag(S2O3)23－、Ag(CN)2－等。Ag(I)d10组态，其配合物，经常是外轨型配合物。其稳定性也按上面顺序依次增强，可根据软硬酸碱原则进行判断。而Cu在NaCN溶液中可被H2O氧化，放出H2Cu可与热浓盐酸反应2Cu+8HCl(浓)——2H3[CuCl4]+H2↑§3铜副族的M(II)化合物一化合物的颜色固态CuCl2是链状结构，显棕色。在浓溶液中CuCl2是黄色的，这是由