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无机化学课件——第18章Cn、Zn.ppt

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无机化学课件——第18章Cn、Zn.ppt

(ds区,IB、IIB族)周期IBIIB四CuZn五AgCd六AuHg第18章铜副族和锌副族价电子结构为(n1)d10ns12.主要氧化态12,常有变价1,2,3,§181铜副族元素1811铜族元素的通性铜族元素虽能形成与碱金属相同的1氧化态的化合物,但它们却很少相似。碱金属在周期表中是最活泼的金属,尤其是铯,而铜族金属是不活泼的,且由Cu→Ag→Au活泼性递减,变化规律与碱金属的变化规律不同。金是很惰性的金属。铜族与碱金属元素性质不同的内在原因在于它们电子构型的不同。铜族元素次外层比碱金属多10个d电子。由于d电子屏蔽核电荷的作用较小,致使铜族元素的有效核电荷比相应的碱金属元素增大,核对价电子吸引力增强,第一电离能增大,活泼性比碱金属差。铜族元素的离子构型为18或17电子,因此具有较大的极化能力和变形性,在形成化合物时一般易形成共价型化合物(除氟化物、硫酸盐和硝酸盐)因有空的d轨道,易和配体结合形成配位化合物。1氧化态的,配为数一般为2,直线型2氧化态的配为数一般为4,平面四边形结构。由于铜族元素的(n1)d轨道刚填满,与ns轨道能级差小。因此,d电子参与成键,能形成大于族数的2、3氧化态化合物。如Cu2O、CuO、KCuO2和Ag2O、AgF2中它们的氧化态分别为1、2、3和1、2。这和碱金属是不同的。它的多变价体现了过渡元素的特性。1、铜族元素的存在和冶炼(自学)(1)铜的存在和冶炼铜族、锌族元素均为亲硫元素,除Au外,主要以硫化物存在地壳中。此外,还有碳酸盐、氧化物、氯化物矿等。我国江西有较大的铜矿。(2)银、金的存在和冶炼自学1812单质的物理性质和化学性质AgO铜、银、金的色泽十分有特征,铜呈紫红(黄)色,银呈白色,金显黄色,因此借它们称呼颜色,如紫铜色、古铜色、银白色,金黄色等。在所有金属中银的导电性居第一位,铜第二位。铜易与其它金属形成合金,铜合金,如青铜(80%Cu、15%Sn、5%Zn)质坚硬,易铸。2、物理性质熔点、沸点较其它过渡金属低,很柔软,导电性、导热性好,且AgCuAu。有极好的延展性及可塑性,金尤其如此。1g金可以辗压成只有230个原子厚的约1m2的薄片,拉成直径仅20μm,长达3km的金线,并且它们有优良的导电性和导热性。铜在常温下不与干燥空气中的氧化合,加热时能产生黑色的氧化铜。银、金在加热时也不与空气中的氧化合。在潮湿的空气中放久后铜的表面会慢慢生成一层铜绿2CuO2H2OCO2→Cu(OH)2→Cu(OH)2CuCO3银、金则不发生这个反应。与S的作用铜、银能和H2S、S反应4Ag2H2SO2→2Ag2S2H2O银器年久变黑。金则不能。3、化学性质黄铜(60%Cu、40%Zn)广泛用作仪器零件。白铜(50~70%Cu、18~20%Ni、13~15%Zn)用作刀具等。与O2作用2CuOO2Cu2黑三种金属的标准电极电势都大于氢,(1)它们不溶于稀盐酸及稀硫酸中。(2)生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强,因此当有空气或配位剂存在时,铜能溶于稀酸和浓盐酸2Cu2H2SO4O2→2CuSO42H2O2Cu8HCl(浓)→2H3CuCl4H2↑与X2作用2ClCu常温下反应活泼性CuAgAu只能在加热条件下进行2ClAu常温下反应较慢2ClAg与酸作用③Cu,Ag可溶于氧化性酸,而Au只能溶于王水。O2H2NOCuNO4HNOCu22233浓OH2NOgHAuClHNO4HClAu243浓浓O2HSOsSOAgSO2H2Ag224242浓O2HSOCuSOSO2HCu22442浓OHNOAgNO2HNOAg2233浓gH2CuCSNH4CSNH2H2CugH2AgI4I2H2AggHSsAgSH2Ag222222222221812铜的化合物铜能形成多种氧化态的化合物.主要为Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)化合物,Cu(Ⅱ)最为稳定。最近还发现Cu(0)、Cu(Ⅲ)、Cu(Ⅳ)不很稳定的化合物。Cu(Ⅲ)化合物在生物化学上有重要作用。以下主要讨论Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)的化合物。1、氧化数为1的铜的化合物1氧化物和氢氧化物Cu2O砖红色固体粉末,共价型化合物,难溶于水,热稳定性高,加热到1508K不分解。可溶于氨水和氢卤酸生成配位数为2的无色配合物。可用下列反应制备

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