_铜族元素
铜族
例如：反应Cu2++2I-=CuI+1/2I2为什么发生？ 解： 1/2I2+e-=I=0.535(v) 电极反应：Cu2++e-+I-=CuI =? CuI=Cu++I-，Ksp(CuI)=1.2710-12mol·-1 L Cu2++e-=Cu+ =0.158(v) [Cu+]=Ksp/[I-] (Cu2+/Cu+) =(Cu2+/Cu+)+0.059lg([Cu2+]/[Cu+]) = (Cu2+/Cu+)+0.059lg([Cu2+][I-]/Ksp
6Cu + SO2 2 Cu2O + Cu2S 泡铜
电解精炼 阳极泥：Au, Ag, Pt
思考题：怎样从黄铜矿CuFeS2制备CuF2？ 2CuFeS2 + O2
923 ~ 1073K
Cu2S+2FeS+SO2 达到分离目的
Ksp(Cu2S)=210-48; Ksp(FeS)=1.610-19;
若[Cu2+]=[I-]=1mol·-1 L (Cu2+/CuI)=0.158+0.059lg(1/Ksp) = 0.86 (V) (Cu2+/CuI)> (I2/I-) 由于CuI难溶物的生成，Cu2+离子的 氧化性增加； 同理，在有I-离子存在时，金属Cu的 还原性增加。 Cu+ 0.520 Cu CuI+e-=Cu+I= - 0.1852(v)
知识总结——铜族元素和锌族元素
第七节铜族元素和锌族元素
．知识梳理
1．铜族元素
1•1单质的化学性质
(1)在空气中：Cu：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2CuCO3
Ag：#H2S空气中久置变黑：Ag+H2S+1/2O2=Ag2s+H2O
Au：不与空气作用
(2)与酸反应：Cu+4HC1(浓)-H3[CuCl4]+1/2H2T
Ag+HI-Agl；+1/2H2T
Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO T+2H2O
1•2铜族元素的重要化合物1．氧化数为+1的化合物
(2)硝酸银[Cu(I)无硝酸盐]
制备：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO T+2H2O
Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2f+H2O
遇蛋白质生成黑色蛋白银，对有机组织有破坏作用，使用时勿使皮肤接触，在医药上用作消毒剂和腐蚀剂。大量AgNO3用于制造照相底片上的卤化银，是重要的化学试剂。
(3)卤化物：
①CuX
2Cu2++2X-+SO2+2H2O-CuX；+4H++SO42-Cu2++2Cl-+Cu-2CuCl-2H[CuCl2]
2Cu2++4I-=2CuI；+I2；
CuX主要性质：
在潮湿含氧环境下稳定性差：
4CuCl+O2+4H2O=3CuOCuCl2^3H2O+2HCl
8CuCl+O2=2Cu2O+4Cu2++8Cl-
在相应卤化物中形成较稳定的卤配离子：
CuX+X-=^CuX2-(无色)
有一定氧化性：
4CuI+Hg=Cu2[HgI4]+2Cu白暗红
此反应用于检验实验室空气中的汞含量。
②AgX
性质：见光分解：AgBr-Ag+Br
铜族元素
铜族元素
1铜族元素简介
周期系第ⅠB元素，包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)3种元素，通常称为铜族元素。价电子构型为(n-1)d10n s1。电负性分别为：1.9，1.93，2.54。
在自然界中，铜族元素除了以矿物形式存在外，还以单质（Au、Ag）形式存在。常见的矿物有辉铜矿(Cu2S)、铜蓝（CuS）、黄铜矿（CuFeS2）、赤铜矿（Cu2O）、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、辉银矿(Ag2S)、碲金矿(AuTe2)等。
2铜族元素的单质
在冰铜（Cu2S·FeS）转化为粗铜的过程中，有如下反应：2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S==6Cu+SO2。则其中的氧化剂为：Cu2S、O2 ；若反应中，Cu2S为6mol，O27.5mol，则Cu的产率为50% 。
2.1物理性质
★铜、银、金都有特征颜色（金属中少见）：Cu(紫红)、Ag(白)、Au(黄)。
★铜、银、金的熔沸点不太高。
★它们的导电性、导热性、延展性特别突出。它们的导电性顺序为：Ag＞Cu＞Au。
由于铜的价格较低，所以，铜在电器工业上得到了广泛的应用。
2.2化学性质
铜、银、金的化学活泼性较差(货币金属)，在室温下看不出它们与氧或水作用。在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会逐渐蒙上绿色的铜锈(铜绿—碳酸羟铜Cu2(OH)2CO3)。
2Cu + O2 + H2O + CO2→ Cu2(OH)2CO3
在加热条件下，铜与氧化合成CuO,而银、金不发生变化。此所谓“真金不怕火炼”！
注意：当沉淀剂或配合剂存在时，铜、银、金也可与氧发生作用：
第十篇 元素化学之ds区元素
化学性质
•与O2的作用：（在干燥空气中稳定） 潮湿：4Zn 2O2 CO2 3H2O
ZnCO3 3Zn(OH)2 碱式碳酸锌
加热： 2Zn O2 2ZnO(s,白)
稳 定
2Cd O2 2CdO(s,红棕色)
性
2Hg O2 360℃
2HgO(s, 红、黄)
3.M2+均无色，但共价性大，尤其与变形性大的 阴离子形成化合物时有颜色
4.M(OH)2弱碱性且易脱水分解 5.M(NO3)2易溶；MSO4易溶；MCO3难溶
Au，Ag不与O2发生反应， 当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应。
M Cu, Ag, Au 4M O2 2H 2O 8CN 4[M(CN) 2 ] 4OH
4Cu O2 2H2O 8NH3 4[Cu(NH3)2 ] (无色) 4OH
O2
Cu Cu2 4HCl (浓) 2CuCl2 (泥黄色) 4H
H2O
CuCl(s,白)
形成Cu(NH3)2+，但不稳定，易被空气 氧化而非歧化。
Cu
(
NH
3
)
2 4
0.013V
Cu
(
NH
3
)
2
-0.128V
Cu(II)的配合物多为4配位
元素的反应周期表中的催化剂元素
元素的反应周期表中的催化剂元素元素是构成物质的基本单位，而催化剂元素则是在化学反应中起到
促进反应速率的作用。在元素的反应周期表中，存在着一些具有催化
剂性质的元素，它们可以加速化学反应的进行，降低能量激活要求，
提高反应的效率。本文将会介绍一些常见的催化剂元素，并探讨它们
在化学反应中的作用机制。
第一组：铂族元素
铂族元素包括铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、钌（Ru）、铱（Ir）和锇（Os），它们在化学反应中常被用作催化剂。铂族元素具有良好
的催化活性和稳定性，能够参与氧化还原反应、氢化反应、加氢反应
等多种反应。
以铂为例，它常被用作汽车尾气中的催化转化剂，将有害的尾气中
的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳转化为无害的氮、水和二氧化碳。铂能够吸附氮氧化物和碳氢化合物分子，使其发生反应，并在反应过
程中不发生氧化还原。
第二组：镍族元素
镍族元素包括镍（Ni）、钯（Pd）、铂（Pt）、钴（Co）、铁（Fe）和钌（Ru）。这些元素在催化剂中常常起到氢化和脱氢反应的催化作用。
以镍为例，它在加氢反应中有着广泛的应用，能够加速烯烃和脂肪
酸的加氢，将其转化为饱和烃。镍的催化作用是通过吸附氢气和底物
分子，使底物分子与氢气发生反应，并在反应后释放出反应产物。
第三组：铜族元素
铜族元素包括铜（Cu）、银（Ag）和金（Au），它们在化学反应
中常被用作催化剂。铜族元素具有良好的电子传导性能，在电化学反
应中能够提供电子传递的通道。
以铜为例，它在有机合成反应中广泛应用，能够参与氧化和加氢反应，促进有机物的转化。铜的催化作用是通过吸附底物分子和提供电子，使底物分子与其他反应物或氧气发生反应，并加速反应进程。
无机化学-铜族元素
10.1.5 Cu(I)与Cu(II)的相互转化
铜的常见氧化态为+1和+2，同一元素不同氧化态 之间可以相互转化。这种转化是有条件的、相对的 ，这与它们存在的状态、阴离子的特性、反应介质 等有关。
1. 气态时，Cu+(g)比Cu2+(g)稳定，由△rGm的大小可以 看出这种热力学的倾向。
2Cu+(g) == Cu2+(g) + Cu(s) △rGm = 897 kJ ·mol–1
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。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。
(4) 单质的化学反应性
Cu2(OH)2CO3
2Cu+O2+CO2+H2O = Cu(OH)2 ·CuCO3
Cu2S + O2 == 2 Cu + SO2
用电解法可得纯铜 (99.99%) ，
真空精镏得超纯铜 (99.99999%)
(3) 物理性质
▼ 溶、沸点较其它过渡金属低
▼ 特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)， Au(黄) 铜、银、金的色泽十分有特征，铜呈浅粉色，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。
铜族元素
Cu2O随制备方法、晶粒大小的不同有黄、桔黄、鲜 红、深棕等颜色的。而Ag2O仅是暗棕色的。
Cu2O是弱碱性的，仅在pH＞3的溶液中以沉淀形式 存在（图19-4（1）），而Ag2O是碱性的（有的书 上是说中强碱）在pH＞8的溶液中以沉淀形式存在 （图19-4（2））。
Cu2O对热十分稳定，在1508K时熔化而不分解。 Cu2O不溶于水具有半导体性质，常用它和铜一起装 置亚铜整流器。在制造玻璃和搪瓷时，用Cu2O做红 色颜料。Ag2O生成热很小（31kJ· -1），因此不 mol 稳定，加热到573K时就完全分解。 ∆ 2Ag2O===4Ag+O2↑
在化学性质上，与碱金属有较大的差别。 1．铜族元素的金属性较弱，它们是不活泼金属。 2．铜族元素的金属性随原子序数的增加而减弱， 即同族从上至下金属性随Cu－Ag－Au次序减弱。 3．铜族元素有多种氧化态，铜族元素的氧化数有 +Ⅰ、+Ⅱ、+Ⅲ三种。 4．铜族元素所形成的许多二元化合物，其键型具 有相当程度的共价性。如氯化亚铜CuCl是共价化合 物。 5．铜族元素一般均能形成较稳定的配合物。
4［Cu(NH3)2］++8NH3· 2O+O2=4[Cu(NH3)4]2++4OH－+2H2O H
利用这个反应可以除去气体中的氧
Ag2O也可溶于氰化钠或氨水溶液中： Ag2O+4CN－+H2O══2[Ag(CN)2]++2OH－ Ag2O+4NH3+H2O══2[Ag(NH3)2]++2OH－ 氧化银的氨水溶液，在放置过程中，可能会生 成一种爆炸性很强的物质（可能是Ag3N或Ag2NH）， 因此该溶液不宜久置。若要破坏银氨配离子，可以 加入HCl溶液。
常见金属元素及其化合物—铜族和锌族元素及其化合物的性质识用
族族族族族
族族
IIIB IVB VB VIB VIIB
VIII
21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni
钪钛 钒 铬锰铁钴镍
39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd
钇 锆铌 钼 锝 钌 铑钯 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂
课程：化学物料识用与分析 知识点：过渡元素的通性
具有部分填充d或f壳层电子的元素。
狭义：(n-1)d1~8ns1~2 ⅢB~Ⅷ 广义：(n-1)d1~10ns1~2 ⅢB~ⅡB
8列 10列
过渡元素全部为金属，其化合物颜色多、 变价多、形 成配合物多。
钪 钛 钒 铬 锰 铁系元素 铜 锌
副 副 副 副 副 铂系元素 副 副
等
Ti
-1.63
热 HCl HF Co
-0.282 缓慢溶解 在 HCl 等
酸中
V -1.2 (估算值) HNO3， HF 浓 H2SO4 Ni
-0.236
稀 HCl H2SO4 等
Cr -0.90
稀 HCl H2SO4
Cu +0.339
HNO3，浓 热 H2SO4
_铜族元素汇总
溶液中稳定性
<
Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的相互转化
在酸性溶液中，Cu+易发生歧化
2Cu+
Cu2+ + Cu K =1.2×106
通性
EA /V Cu3+ 2.4 Cu2+ 0.159 Cu+ 0.52 Cu
Cu+ 易发生歧化： 2Cu+ → Cu2+ + Cu
Ag3+ 1.8 Ag2+ 1.98 Ag+ 0.7991Ag 发生： Ag2+ + Ag → 2Ag+
Au3+ 1.36 Au+ 1.83 Au Au+ 易发生歧化： 3Au+ → Au3+ + 2Au
4CAug、+A2gH：2S不+溶O于2 →非氧2A化g性2S酸+ ，H2能O与硝
酸、热浓硫酸作用
化学性质——化学活泼性差
单质
Cu ：干燥空气中稳定，在含有CO2的 潮湿空气中表面生成铜绿
Ag ：室温时不与氧气和水作用，若与 含H2S空气接触，表面蒙上一层Ag2S
Cu、Ag ：不溶于非氧化性酸，能与硝 酸、热浓硫酸作用 Au：溶于王水 Au+HNO3+4HCl →H[AuCl4]+NO +2H2O
铜族元素
铜族元素 L.Z.X.X
7
－0.222
Cu(OH)2
－0.09
CuO2 －0.361 Cu
Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag Au(OH)3
1.45
Au
2013-7-14
铜族元素 L.Z.X.X
8
§ 8.1.2金属单质
1.物理性质 (1) 特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄) (2) 它们的密度都大于5，都是重金属，其中 金的密度最大，为19.3g· cm-3。 (3) 溶、沸点较其它过渡金属低。 (4) 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au (5) 延展性好：1g金可以拉成长达3.4km的 金线，也能碾压成0.0001mm厚的金箔。 (6) 能与许多金属形成合金，其中铜的合 金品种最多，金易生成汞齐。
2Ag 2H 2S O 2 2Ag 2S 2H 2 O
银器年久变黑。
2013-7-14 铜族元素 L.Z.X.X 11
•与X2作用
Cu Cl2 常温下反应
Ag Cl2 常温下反应较慢 Au Cl2 只能在加热条件下进行
活泼性：Cu>Ag>Au
2013-7-14 铜族元素 L.Z.X.X 9
3.化学性质 •与O2作用
2Cu O2 2CuO(黑)
铜族元素
通性
ds 区
ⅠB族
Cu 铜
Ag 银
Au 金
价层电子构型 3d104s1 4d105s1 5d106s1
主要氧化数 +3、+2、+1 +3、+2、+1 +3、+2、+1
离子有较强的极化力，变形性大，其化合 物有一定的共价性
通性
EA /V Cu3+ 2.4 Cu2+ 0.159 Cu+ 0.52 Cu
暗, Ag 核少, 反应生成Ag少, 残余AgBr多
卤化银
敷有AgBr 曝光 (物亮)感光多 显影 Ag多 定影 黑
照相底片
(物暗)感光少 AgBr多 亮
定 影
用定影剂(主要Na2S2O3)处理
AgBr + 2S2O32- → [Ag(S2O3)2]3- + Br-
亮，Ag 多，底片黑
暗，Ag 少，底片亮
卤化银
敷有AgBr 曝光 (物亮)感光多 显影 Ag多 定影 黑
照相底片
(物暗)感光少 AgBr多 亮
说
明
以上得到的是“底片”,
洗相时，将“底片”放在照相纸上
再进行曝光、显影、定影，即得照片
硝酸银
1. 制取： Ag+2HNO3(65%)→ AgNO3+NO2 +H2O 2. 性质：
铜族元素
第二十二章ds 区元素
本章要求：
1,掌握铜族和锌族元素单质的性质及用途。
2,掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配合物的生成与性质。
3,掌握Cu(I)、Cu(II)、Hg(I)、Hg(II)之间的相互转化。
4，掌握IA和IB；IIA和IIB族元素的性质对比。
22-1 铜族元素
22-1-1 铜族元素的通性：
周期系第一副族元素(也称为铜族元素)包括铜、银、金三个元素, 它们的价电子层结构为(n-1)d10ns1。从最外电子层来看它们和碱金属一样,都只有一个s 电子。但是次外层的电子数不相同，铜族元亲次外层为18个电子，碱金属次外层为8个电子(锂只有2个电子)。由于18电子层结构对核的屏蔽效应比8电子结构小得多，即铜族元素助原子的有效核电荷较多，所以本族金属原子最外层的一个s 电子受核心荷的吸引比碱金属要强得多，因而相应的电离能高得多，原子半径小得多，密度大得多等等。表22-1 汇列了铜族元素的基本性质：
从表中可以看出铜族元素的氧化数有+1、+2 、+3 三种，而碱金属的氧化数只有+1 一种，这是由于铜族元素最外层的ns电子和次外层的(n-1)d电子的能量相差不大的缘故，如铜的第一电离能为750kJ/mol，第二电离能为1970kJ/mol，它与其它元素反应时，不仅s电子能参加反应，n-1)d电子在一定条件下还可以失去一个到二个，所以呈现变价。碱金属如钠的第一电商能为499kJ/mol，第二电离能为4591kJ/mol，ns与次外层(n-1)d能量差很大，在一般条件下很难失去第二个电子，氧化数只能为+1。
过渡族元素部分
高中学生化学竞赛辅导——元素部分2
铜族元素一、铜族元素的通性包括：铜（Cu）银（Ag）金（Au）价电子构型：(n-1)d10ns1
次外层为18电子构型，使铜族元素原子的有效核电荷较多。M+为18电子构型。
氧化态：+I +II +III 常见氧化态：Cu Ag Au
(在水溶液中) +II +I +III
铜Cu 银Ag 金Au
标准电极电势依次增大，且都大于氢，金属活泼性依次减小
单质形成M+(aq)的活性依次降低在酸性溶液中，Cu+Au+易歧化
铜族元素的离子具有很强的极化力和明显的变形性，易形成共价化合物易形成配合物
化学性质与氧气：在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会逐渐蒙上绿色的铜锈
2Cu + O2 + H2O + CO2→ Cu2(OH)2CO3
在加热条件下，铜与氧化合成CuO,而银、金不发生变化
与酸：有氧存在时，铜可溶于稀酸和浓盐酸铜银可溶于硝酸和浓硫酸金只溶于王水
三、铜族元素的重要化合物1、铜的化合物铜的常见化合物的氧化值为+1和+2。
颜色(1)Cu2O
制备4CuO→2Cu2O（红）+O2↑（1000℃）
2[Cu(OH)4]2-+CH2OH(CHOH)4CHO=Cu2O↓(红棕色)+4OH-+ CH2OH(CHOH)4COOH
鉴定醛，医学上检查糖尿病
性质a. 对热的稳定性Cu2O对热比较稳定, 在1235℃融化而不分解
b.与酸反应——发生歧化反应Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu↓
c. 溶于氨水形成配合物Cu2O+4NH3·H2O=2 [Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O
Cu族元素
元 素
Sc +3
氧化态
Ti +2 +3 +4
V +2 +3 +4 +5
Cr +2 +3
Mn +2 +3 +4
Fe +2 +3
Co +2 +3 +4
Ni +2 +3 +4
+6
+6 +7
+6
(划横线表示常见氧化态)
左 Fe +2、+3 Ru +4 Os +4、+6、+8
氧化态先升高后降低 右 上 同族 高氧 化态 趋向 稳定 下
五
非整比化合物 过渡元素的又一特点是易形成非整比（或称非化 合计量）化合物。这类化合物化学组成不定，可在一 个较小范围内变动，但基本结构不变。 六 离子的颜色 过渡元素在水溶液中形成的水合配离子，大都显 色（与s区、p区不同），主要是因为此时过渡元素离 子的d轨道未填满电子，可能在吸收不同波长可见光d 电子跃迁显示出互补可见光的颜色出来。
同 族 从 上 到 下 原 子 半 径 略 增 加
5~6
周 期 基 本 接 近
Ô ×°¾ Ó ë ¶ /pm
二 单质的物理性质 由于过渡元素最外层一般为1-2个电 子，容易失去，所以它们的单质均为 金属，单质的外观多为银白色或灰白 色，有光泽。 较高的熔点、沸点和汽化热
铜、锌
（c）硫化物
Zn、Cd、Hg的硫化物颜色由Zn至Hg依次加深（白色、黄色、黑 色），它们的溶解度依次降低。根据它们溶度积的差别，控制溶液 的pH值，可将Zn、Cd分离。 HgS是溶解度最小的金属硫化物，只能溶于王水 3HgS＋12HCl＋2HNO3—→3H2[HgCl4]+3S↓+2NO↑+4H2O 还可溶于浓Na2S溶液中，生成二硫合汞酸钠： HgS+Na2S（浓溶液）—→Na2[HgS2]
Cu2+ ←— Cu(OH)2 ——→ Cu(OH)42-
Cu2O↓（红色） + H2O
（b）氯化铜（II）
CuCl2是最重要的卤化铜（Ⅱ）。为黄棕色固体。经X射线研究证明，CuCl2 是共价化合物，其晶体结构是由CuCl4单元通过氯原子桥接（Cu-Cl=230pm） 无限长链组成
(a)CuCl2的晶体结构 (b)链的结构 (c)Cu在CuCl2中的环境 图7-2 无水CuCl2的结构
（d）配合物
在锌族元素中，M2+离子都能形成配合物，而Hg（Ⅱ）的配位能 力最强，它能与许多配体形成稳定的配合物 Zn2+＋4CN-—→[Zn（CN）4]2- K稳=1.0×1016 Cd2++4CN-→[Cd（CN）4]2- K稳=1.3×1018 Hg2+＋4CN-→[Hg（CN）4]2- K稳=3.3×1041 由于Hg2+的极化力强，极易与大的可极化的配体形成稳定的配合 物。例如，与氮配体能形成较稳定配合物，与硫配体形成配合物的 稳定性大于氧配体，而卤配合物的稳定性：Cl-＜Br-＜I-。 Hg2+＋4Cl-→[HgCl4]2- K稳＝1.6×1015 Hg2++4I-—→[HgI4]2- K稳=7.2×1021
冶金精品文档铜族元素
CuI可由和直接反应制得：
2Cu2++2I– == 2CuI + I2
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–
卤化银
Ag++X– == AgX↓ （X=Cl、Br、I）
Ag2O+2HF == 2AgF+H2O↓ （蒸发，可制得AgF）
AgX的某些性质
AgF AgCl
颜色 白 白
溶度积 –
1.8×10–10
键型 离子 过渡
晶格类型 NaCl NaCl
AgBr
黄 5.0 ×10–13 过渡 NaCl
AgI
黄 8.9×10–17 共价
Au3＋
> 1.29 Au2＋ 1.8
∼1.41
Au＋ ∼1.68 Au
1.49
－0.222
Cu(OH)2 －0.09 CuO2 －0.361 Cu
Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag Au(OH)3 1.45 Au
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通性
E /V 2.4 0.159 0.52 3+ 2+ + Cu Cu Cu Cu Cu+ 易发生歧化： 2Cu+ → Cu2+ + Cu
A
Ag3+
1.8 Ag2+ 1.98 Ag+ 0.7991 Ag
发生：
Ag2+ + Ag → 2Ag+ 1.36 1.83 3+ + Au Au Au
Au+ 易发生歧化： 3Au+ → Au3+ + 2Au
配合物 过量NH 具有弱氧化性 3 过量Na2S2O3 过量KCN ++RCHO+3OH-→ 2[Ag(NH ) ] 3 2 AgCl 溶 溶 溶 2Ag +RCOO-+4NH3 +2H2O AgBr 微溶 溶 溶 用于在玻璃、暖水瓶胆上的镀银 AgI 不溶 微溶 溶 溶解 [Ag(NH3)2]+ [Ag(S2O3)2]3- [Ag(CN)2]产物 Kf 1.12×107 2.88×1013 1.26×1021 配离子稳定性增大
氯化铜(CuCl2)
盐类
无水CuCl2为棕黄色固体, 是共价化合物
易溶于水和有机溶剂(如乙醇、丙酮) CuCl2溶液随c(Cl-)不同而呈不同颜色★ [CuCl4]2-+ 4H2O [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl(黄色) (浅蓝色)
硫酸铜(CuSO4)
盐类
无水CuSO4为白色粉末，易溶于水，吸 水性强，吸水后呈蓝色，可检验有机液 体中的微量水分
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配合物 过量 NH3 过量Na2S2O3 过量KCN 为电镀液的主要成分 - + e- → Ag + 2CN[Ag(CN) ] AgCl 溶2 溶 溶 电镀效果好，但有剧毒，现逐渐用 AgBr 微溶 不溶 不溶 - 代替 [Ag(SCN) ] 2 AgI 不溶 微溶 溶 溶解 [Ag(NH3)2]+ [Ag(S2O3)2]3- [Ag(CN)2]产物 Kf 1.12×107 2.88×1013 1.99×1038 配离子稳定性增大
再进行曝光、显影、定影，即得照片。
硝酸银
1. 制取： Ag+2HNO3(65%)→ AgNO3+NO2 +H2O 2. 性质： 为易溶于水的无色菱形片状晶体 不稳定，受热或见光易分解 Δ 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2 AgNO3 应保存在棕色瓶中 具有氧化性，遇微量有机物被还原为Ag 3. 用途：主要用于照相制造溴化银乳剂、 分析试剂
Ag+的鉴定
KCl、NH3、HNO3 Ag+ + Cl- → AgCl (白色) AgCl+2NH3· H2O → [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H+ → AgCl +2NH4+ (白色) K2CrO4
2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4 (砖红色)
敷有AgBr 曝光 (物亮)感光多 显影 Ag多 AgBr多 (物暗)感光少 照相底片
显 影
用显影剂(有机还原剂)处理
AgBr + e- → Ag + Br-
亮, Ag 核多, 反应生成Ag多, 残余AgBr少 暗, Ag 核少, 反应生成Ag少, 残余AgBr多
卤化银
敷有AgBr 曝光 (物亮)感光多 显影 Ag多 定影 黑 AgBr多 亮 (物暗)感光少 照相底片
CuSO4· 5H2O称为胆矾，呈蓝色
Cu2+易水解，水溶液呈酸性 Cu2++ H2O Cu(OH)+ + H+
配合物
Cu(I) Cu(II)
常见配位数 主要配合物
2
4
[CuCl2]- [Cu(H2O)4]2+ [Cu(SCN)2][CuCl4]2[Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ [Cu(S2O3)2]3[Cu(CN)2]-
13-6-2铜的重要化合物
Cu2O CuO 颜色 暗红色 黑色 溶解性 难溶于水，易溶于酸 热稳定性 稳定,1235 C 熔化也不分解 高 +(无色) [Cu(NH ) ] 加入氨水 微溶 + 2+ 3 2 Cu O + 2H → Cu + Cu + H O Cu2O + 2HCl → 2CuCl + H2O 1000 C (白色) 4CuO Cu2O + O2 + 2+ CuO + 2H → Cu + H2O
定 影
用定影剂(主要Na2S2O3)处理
AgBr + 2S2O32- → [Ag(S2O3)2]3- + Br亮，Ag 多，底片黑 暗，Ag 少，底片亮
卤化银
敷有AgBr 曝光 (物亮)感光多 显影 Ag多 定影 黑 AgBr多 亮 (物暗)感光少 照相底片
说 明
以上得到的是“底片” 洗相时，将“底片”放在照相纸上
物理性质
百度文库单质
Cu 红色 Ag 银白色 Au 黄色 密度大, 为重金属, 其中金的密度最大。 延展性好。 1g Au 能抽成长 3.4km 的丝, 如黄铜 ——60%Cu 、40%Zn 压成 0.0001mm 厚的薄片 青铜 ——80%Cu 、15%Sn、5%Zn 白铜——50~70%Cu、13~15%Ni、 导电性居金属前列， 13~25%Zn Ag 第一, Cu 第二，Au 第三。 能与许多金属形成合金。
Au 金
主要 矿物
放 岩石 闪银矿 射 ( 岩脉金 ) 性 (Ag2S) 砂砾 元 角银矿 素 ( 冲积金 ) (AgCl)
通性 ds 区
ⅠB族
Cu 铜
Ag 银
4d105s1
、 、
Au 金
5d106s1
、 、
价层电子构型 3d104s1
、 、
主要氧化数 +3 +2 +1 +3 +2 +1 +3 +2 +1 离子有较强的极化力，变形性大，其化合 物有一定的共价性。
Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的相互转化 在酸性溶液中，Cu+易发生歧化 2Cu+ Cu2+ + Cu K =1.2×106 使Cu(Ⅱ) Cu(Ⅰ) 1. 有还原剂存在 2. 生成Cu(Ⅰ)的难溶物或配离子 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O → 2CuCl +SO42-+4H+ 2Cu2+ + 4I- → 2CuI (白色) + I2 ★ 2Cu2++4CN- → 2CuCN (白色) + (CN)2 KCN过量 CuCN+(x-1)CN-→Cu(CN)x]1-X (x=2~4)
盐类 氯化亚铜(CuCl) 制取: 1. 在热、浓HCl溶液中, 用Cu粉还原CuCl2 Cu2+ + Cu + 4Cl- → 2[CuCl2]2. 用水稀释 2[CuCl2]- → 2CuCl (白色) + 2Cl总反应：Cu2+ + Cu + 2Cl- → 2CuCl CuCl盐酸溶液可用作测定气体中CO含量 CuCl +CO+H2O → [CuCl(CO)]· H2O (氯化羰基亚铜)
共价
r(X-)增大,变形性增大,共价性增强,溶 解度减小 卤化银具有感光性，可作感光物质 2AgX
日光
2Ag + X2
卤化银
敷有AgBr 曝光 (亮)感光多 (暗)感光少 照相底片
曝 发生反应：AgBr 光子 Ag(银核) + Br 光
亮，感光多，产生Ag 核多 暗，感光少，产生Ag 核少
卤化银
单质 Cu+4HNO3(浓) → Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O Cu ：干燥空气中稳定，在含有CO2的 3Cu+8HNO3(稀) → 3Cu(NO3)2+2NO +4H2O 潮湿空气中表面生成铜绿 Cu + 2H2SO4(浓) → CuSO4+ SO2 + 2H2O Ag ：室温时不与氧气和水作用，若与 2Ag+ 2H22SO 浓) → Ag SO42(OH) + SO22CO +2H O 2Cu+O +H 4( 2O+CO2 → 2 Cu 32 含 H S 空气接触，表面蒙上一层 Ag S 2 2 Ag + 2HNO3(65%) → AgNO3 + NO2 + H2O 4Ag + 2H Cu、 Ag ：不溶于非氧化性酸，能与硝 2S + O2 → 2Ag2S + H2O 酸、热浓硫酸作用
无机化学多媒体电子教案
第十三章 过渡元素
第六节铜族元素
第六节
铜族元素
13-6-1铜族元素概述 13-6-1铜族元素概述
ds ⅠB 区 族 Cu 铜
辉铜矿(Cu2S) 黄铜矿(CuFeS2) 赤铜矿(Cu2O) 孔雀石 (Cu2(OH)2CO3) 蓝铜矿 (Cu3(OH)2(CO3)2
通性 Unn
Ag 银
氢氧化物 CuOH不稳定，至今尚未制得 2-+C H O (葡萄糖) 2[Cu(OH) ] (CuOH) 为浅蓝色，难溶于水 6 12 6 2 4 -+2H O → Cu O +C H O +4OH 1. 受热易脱水 2 6 12 7 2 C 80~90 ( 葡萄糖酸 Cu(OH)2 CuO) + H2O 用此反应可检查尿糖 2. 两性：以碱性为主 (演示实验) Cu(OH)2 + 2H+ → Cu2+ + H2O (浅兰色) Cu(OH)2 + 2OH- → [Cu(OH)4]2-(亮兰色) 3. 溶于氨水 (演示实验) Cu(OH)2+4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-
Cu2+的鉴定
—— 在酸性或中性溶液中，
用K4[Fe(CN)6]试剂 2Cu2+ +[Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]
红褐色
13-6-3银的重要化合物
颜色 溶解性 溶于水
键型 离子
13-6-3 银的重要化合物 AgX AgF AgCl AgBr AgI
白 浅黄 黄 难溶于水
卤化银
Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的相互转化
Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的稳定性比较 Cu(Ⅰ) Cu(Ⅱ) 价层电子构型 3d10 3d9 固态稳定性 > + 2+ 离子 Cu Cu 由于Cu(Ⅰ)固态稳定 电荷 +1 < +2 所以存在有CuCl、Cu2S、Cu2O 等化合物 半径/pm 96 > 72 水合焓/(kJ· mol-1) -593 > -2100 溶液中稳定性 <
化学性质——化学活泼性差
化学性质——化学活泼性差
单质
Cu ：干燥空气中稳定，在含有CO2的 潮湿空气中表面生成铜绿 Ag ：室温时不与氧气和水作用，若与 含H2S空气接触，表面蒙上一层Ag2S Cu、Ag ：不溶于非氧化性酸，能与硝 酸、热浓硫酸作用 Au：溶于王水 Au+HNO3+4HCl →H[AuCl4]+NO +2H2O
2 2
13-6-2铜的重要化合物
氧化物
13-6-2铜的重要化合物
氧化物
Cu2O CuO 颜色 暗红色 黑色 溶解性 难溶于水，易溶于酸 热稳定性 稳定,1235 C 熔化也不分解 高 加入氨水 [Cu(NH3)2]+(无色) 微溶 Cu2O+4NH3+H2O → 2[Cu(NH3)2]++2OH在空气中被氧化 4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O→ 4[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)+4OH-