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时间:2020-10-04
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1、第七章铜锌分族(ds区,IB、IIB族)周期IBIIB四CuZn五AgCd六AuHg1§7-1铜、锌分族通性一、基本性质(见书P.193,表7-1)价电子结构rI1升华热价电子结构rI1升华热Cu3d104s1128750340Zn3d104s2133915126Ag4d105s1144735285Cd3d104s2149873112Au5d106s1144895385Hg5d106s2151164162rIBrIIA原因:影响原子半径的因素:①有效核电荷②核外电子排斥力2二、金属性的递变规律(一)同周期,IB~IA,IIB~IIA的比较:性质IB、IIBIA、IIA价电子构
2、型(n-1)d10ns1~2ns1~2次外层电子构型18e8ens2np6(n-1)d10(n-1)s2(n-1)p6Z*大>小原子半径r小<大有效离子势*大>小金属活泼性<化合物键型明显共价性主要是离子键形成配合物倾向>3ⅠB族元素与ⅠA族元素的对比物理化学性质ⅠAⅠB电子构型ns1(n-1)d10ns1密度、熔、沸点及金属键较ⅠB低,金属键较弱较ⅠA高,金属键较强导电导热及延展性不如ⅠB很好第一电离能、升华热水和能较ⅠB低较ⅠA高第二、三电离能较ⅠB高较ⅠA低4(二)同周期,IB~IIB比较:性质IBIIB价电子构型(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2金属活泼性差金属键完全金属键
3、不完全氧化态Cu(+1,+2)Ag、Au(+1,+3)Zn、Cd(+2)Hg22+共价键化合物多共价键化合物少稳定的配合物稳定的配合物5(三)同族比较:(Z*与r互相制约)副族和IIIA主族金属性由上到下依次减弱,与其它主族规律相反!6(四)、熔沸点熔沸点:IB>IIBIB>IAIIBIIBIB>IAIIB4、,Au3+5d8有色蓝色棕色棕色IIB:Zn2+、Cd2+、Hg2+无色HgI2黄色:荷移跃迁72Cu+4HCl+O2==2Cu+O2+CO2+H2O==Cu(OH)2·CuCO34Ag+2H2S+O2==2Ag2S+2H2O2CuCl2+2H2OAu+4HCl+HNO3==HAuCl4+NO+2H2O2Cu+8HCl(浓)==2H2[CuCl4]+H2↑△§7-2金属单质84Zn+2O2+3H2O+CO2==ZnCO3·3Zn(OH)2Zn+2NaOH+2H2O==Na2[Zn(OH)4]+H2↑Zn+4NH3+2H2O==[Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH-Hg只能溶于氧化性酸,汞与5、氧化合较慢,而与硫、卤素则很容易反应:3Hg+8HNO3==3Hg(NO3)2+2NO↑+4H2O6Hg(过)+8HNO3(冷、稀)==3Hg2(NO3)2+2NO↑+4H2O9MM+还氧原化性性↘↗M还原性↗,Mn+氧化性↘10铜分族的△Gθ/F—Z图11锌分族的△Gθ/F—Z图12二、与酸反应(一)非氧化性酸(如HCl,H3PO4,稀H2SO4……)而Cu、Ag、Au、Hg不反应。(二)氧化性酸(如HNO3,浓H2SO4……)△M+H2SO4MSO4+SO2↑+H2OM=Cu、Ag、Zn、Cd、Hg、但Au不反应M+HNO3→M(NO3)2+NO2、NO、NH4+(Zn)13Au可溶于“6、王水”:Au(s)+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO↑+2H2OK稳(AuCl4-)=1×1026四氯合金(III)酸(强酸)(三)Cu、Ag若生成稳定配合物,或难溶化合物,可使有关↘,从而放出H2:例:2Cu(s)+6HCl(浓)=2H2CuCl3+H2↑类似Pb(s)+HCl(浓)→HPbCl3+H2↑其中:CuCl32-3=2.0×105CuCl32-/Cu电对的电位数值将变小[CuCl32-]=[Cl-]=1mol•dm-314例11-17:已知利用Nernst方程计算衍生电对电极电位p.281解:Cu++2CN=Cu(CN)2[CN]=1.0mol·dm3[Cu(C7、N)2]=1.0mol·dm3求Cu(CN)2+e=Cu+2CN的是的衍生电位[CN]=1.0mol·dm31516例11-16:求AgI(s)+e=Ag(s)+I电极反应的øAgI/Ag.解:衍生电位øAgI/Ag是øAg+/Ag衍生的AgI=Ag++I当[I]=1mol·dm3时的电位此时:[Ag+]=Ksp/[I]øAgI/Ag=øAg+/Ag+0.059lg
4、,Au3+5d8有色蓝色棕色棕色IIB:Zn2+、Cd2+、Hg2+无色HgI2黄色:荷移跃迁72Cu+4HCl+O2==2Cu+O2+CO2+H2O==Cu(OH)2·CuCO34Ag+2H2S+O2==2Ag2S+2H2O2CuCl2+2H2OAu+4HCl+HNO3==HAuCl4+NO+2H2O2Cu+8HCl(浓)==2H2[CuCl4]+H2↑△§7-2金属单质84Zn+2O2+3H2O+CO2==ZnCO3·3Zn(OH)2Zn+2NaOH+2H2O==Na2[Zn(OH)4]+H2↑Zn+4NH3+2H2O==[Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH-Hg只能溶于氧化性酸,汞与
5、氧化合较慢,而与硫、卤素则很容易反应:3Hg+8HNO3==3Hg(NO3)2+2NO↑+4H2O6Hg(过)+8HNO3(冷、稀)==3Hg2(NO3)2+2NO↑+4H2O9MM+还氧原化性性↘↗M还原性↗,Mn+氧化性↘10铜分族的△Gθ/F—Z图11锌分族的△Gθ/F—Z图12二、与酸反应(一)非氧化性酸(如HCl,H3PO4,稀H2SO4……)而Cu、Ag、Au、Hg不反应。(二)氧化性酸(如HNO3,浓H2SO4……)△M+H2SO4MSO4+SO2↑+H2OM=Cu、Ag、Zn、Cd、Hg、但Au不反应M+HNO3→M(NO3)2+NO2、NO、NH4+(Zn)13Au可溶于“
6、王水”:Au(s)+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO↑+2H2OK稳(AuCl4-)=1×1026四氯合金(III)酸(强酸)(三)Cu、Ag若生成稳定配合物,或难溶化合物,可使有关↘,从而放出H2:例:2Cu(s)+6HCl(浓)=2H2CuCl3+H2↑类似Pb(s)+HCl(浓)→HPbCl3+H2↑其中:CuCl32-3=2.0×105CuCl32-/Cu电对的电位数值将变小[CuCl32-]=[Cl-]=1mol•dm-314例11-17:已知利用Nernst方程计算衍生电对电极电位p.281解:Cu++2CN=Cu(CN)2[CN]=1.0mol·dm3[Cu(C
7、N)2]=1.0mol·dm3求Cu(CN)2+e=Cu+2CN的是的衍生电位[CN]=1.0mol·dm31516例11-16:求AgI(s)+e=Ag(s)+I电极反应的øAgI/Ag.解:衍生电位øAgI/Ag是øAg+/Ag衍生的AgI=Ag++I当[I]=1mol·dm3时的电位此时:[Ag+]=Ksp/[I]øAgI/Ag=øAg+/Ag+0.059lg
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