文档介绍：第七章铜族与锌族元素
铜族元素
铜族元素通性
性质
元素符号
价电子构型
常见氧化态
第一电离势/(kJ · mol–1)
第二电离势/(kJ · mol–1)
铜
Cu
3d104s1
+1,+2
750
1970
银
Ag
4d105s1
+1
735
2083
金
Au
5d106s1
+1,+3
895
1987
2Cu+4HCl+O2 ==
2Cu+O2+CO2+H2O ==
Cu(OH)2 · CuCO3
4Ag+2H2S+O2 ==
2Ag2S+2H2O
2CuCl2+2H2O
Au+4HCl+HNO3 ==
HAuCl4+NO+2H2O
2Cu+8HCl(浓) ==
2H2[CuCl 4] +H2↑
△
铜族金属单质
铜族元素化合物
1. 氧化铜和氧化亚铜
2Cu2++5OH–+C6H12O6 ==
Cu2O↓+C6H11O7–+3H2O
CuO和Cu2O都不溶于水
Cu(OH)2
→
CuO + CO2 + H2O
Cu2O
↘
2. 卤化铜和卤化亚铜
CuCl2
不但溶于水,而且溶于乙醇和丙酮。
在很浓的溶液中呈绿色,在稀溶液中显蓝色。
CuCl2 · 2H2O
△
Cu(OH)2 · CuCl2+2HCl+2H2O
所以制备无水CuCl2时,要在HCl气流中加热脱水,无水CuCl2进一步受热分解为CuCl和Cl2 。
卤化亚铜都是白色的难溶化物,其溶解度依Cl、Br、I顺序减小。
拟卤化铜也是难溶物,如:
的Ksp = ×10–20
的Ksp = ×10–15
卤化亚铜是
共价化合物
用还原剂还原卤化铜可以得到卤化亚铜:
2CuCl2+SnCl2 ==
2CuCl↓+SnCl4
2CuCl2+SO2+2H2O ==
2CuCl↓+H2SO4+2HCl
CuCl2+Cu ==
2CuCl↓
2Cu2++2I–==
2CuI + I2
CuI可由和直接反应制得:
干燥的CuCl在空气中比较稳定,但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化:
4CuCl + O2+ 4H2O == 3CuO · CuCl2 · 3H2O + 2HCl
8CuCl + O2 == Cu2O + 4Cu2+ + 8Cl–
CuCl易溶于盐酸,由于形成配离子,溶解度随盐酸浓度增加而增大。用水稀释氧化亚铜的浓盐酸溶液则又析出CuCl沉淀:
CuCl32–+ CuCl2–
冲稀
浓HCl
2CuCl↓+ 3Cl–
3. 硫酸铜
CuSO4俗称胆矾。可用铜屑或氧化物溶于硫酸中制得。 CuSO4 · 5H2O在不同温度下可逐步失水。
375K
CuSO4 · 5H2O CuSO4 · 3H2O+2H2O
CuSO4 · 3H2O CuSO4 · H2O+2H2O
386K
531K
CuSO4 · H2O CuSO4+H2O
加热CuSO4 ,高于600 oC ,分解为CuO、SO2 、SO3和O2 。
无水硫酸铜为白色粉末,不溶于乙醇和乙醚,吸水性很强,吸水后呈蓝色,利用这一性质可检验乙醇和乙醚等有机溶剂中的微量水,并可作干燥剂。
4. 氧化银和氢氧化银
在温度低于–45oC ,用碱金属氢氧化物和硝酸银的90%酒精溶液作用,则可能得到白色的AgOH沉淀。
Ag2O是构成银锌蓄电池的重要材料,充放电反应为:
2Ag++2OH–
Ag2O+H2O
Ag+O2
△
放电
充电
AgO+Zn+H2O Ag+Zn(OH)2
Ag2O和MnO2、Cr2O3 、CuO等的混合物能在室温下将CO迅速氧化成CO2,因此可用于防毒面具中。
5. 卤化银
Ag++X–== AgX↓
(X=Cl、Br、I)
Ag2O+2HF == 2AgF+H2O↓
(蒸发,可制得AgF)
颜色
溶度积
键型
晶格类型
AgF
白
–
离子
NaCl
AgCl
白
×10–10
过渡
NaCl
AgBr
黄
×10–13
过渡
NaCl
AgI
黄
×10–17
共价
ZnS
AgX的某些性质