铜族和锌族
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Cu2O、CuO、KCuO2(铜酸钾)、AgNO3、AgF2、 AgI[AgO2]等。 而碱金属主要氧化态是+1。
3、活泼性顺序 Au3++3e-==Au =1.42V Ag2++e-==Ag+ =1.987V Ag++e-==Ag =0.7996V Cu++e-==Cu =0.52V K++e-==K =-2.925V 化学活泼性远小于碱金属； 从上到下，金属活泼性递减；与碱金属的变化 规律相反。 4、氢氧化物的碱性和稳定性 氢氧化物的碱性较弱，且极易脱水形成氧化物， 而碱金属氢氧化物是强碱，对热非常稳定。
化学与生命科学学院
专业基础课
无机化学
-----铜族和锌族
目
铜 族 元 素 锌 族 元 素
录
本 章 要 求 作 业
基本要求
1.了解铜、银、锌、汞单质的性质和用途
2.掌握铜、银、锌、汞氧化物及盐的性质
3.掌握Cu(I)Cu(II)Hg(I)Hg(II)之间的相互转化
4.掌握IA与IB、IIA和IIB族元素的对比
2 H2O+ 2Cu + 8 NH3 + O2
+ 4OH 2[Cu(NH3)4]
2+
所以在合成氨工厂不能用铜阀门或管道
Cu能直接溶于KCN溶液(生成[Cu(CN)2]-)：
2 Cu+ 8 CN + 2 H2O
-
-
2 [Cu(CN)4] +H 2 +2OH
-
3-
-
在有氧时Ag和Au也能溶于KCN中，金还能溶 于王水
（3 ）硫化物 Cu2S是黑色化合物溶解度很小，不溶于水和非氧 化性酸。如可溶于氧化性的硝酸： Cu2S+HNO3=== Ag2S+HNO3=== Cu2S可溶于KCN生成[Cu(CN)2]在硫酸铜溶液中，加入硫代硫酸钠溶液共热生成 硫化亚铜沉淀，在分析化学中以此反应除去铜，相应 的化学反应方程式：
(2)卤化物 Cu 2+ + 2Cl - + Cu --- 2CuCl ↓ [问题]该反应能否进行到底? HCl(浓)+Cu+CuCl2===2[CuCl2]-+2H+ 生成物用水稀释则得 CuCl白色沉淀。 除I-, 二价铜在有X-及还原剂同时存在时生成CuX。 2Cu 2+ + 2X- + SO2 +2H2O == 2CuX↓ + 4H+ + SO42+ 2Cu2++4I-===2CuI↓+I2 (滴定分析中用于测定铜) !将涂有CuI的纸条悬挂在实验室中,可以根据其颜 色的变化测定空气中汞的含量: 4CuI+Hg===Cu2HgI4 + 2Cu 若在288K经过3h白色不变,说明空气职汞低于允许 含量0.1mg/m3;若变为亮黄色至暗红色,说明汞超标!!!
4 Au + 8 CN +2 H2O + O2
Au + HNO3+ 4HCl
4 [Au(CN)2] + 4OH
-
H[AuCl4] + NO + 2H2O
铜族元素的提取
1、铜的冶炼：黄铜矿CuFeS2煅烧 CuFeS2+O2——SO2 +Cu2S+FeS FeS+O2+SiO2—— SO2+FeSiO3 浮渣 Cu2S和残余的FeS的混合物称冰铜
2、氧化数 铜、银、金三个元素，每一个元素都有+1、+2和 +3三种氧化数。最常见的氧化数：铜为+2、银为+1、 金为+3。
原因是IB族的ns电子和次外层(n-1)d电子能量相 差不大，在与其他元素化合时，不仅ns电子能参加反 应，(n-1)d电子也能依反应条件的不同，可以部分参 加反应，即表现出不同的氧化态。如：
2 2Cu 2 2S2O3 2H2 ) Cu2 S S 2SO4 4H 2
2、铜(II)的化合属却通常不形成配合
物。
6、化合物
铜族元素有许多二元化合物有相当的共价性。如： AgI是共价分子。而碱金属一般是离子型化合物。
单质的物理性质
硬度：比碱金属的较大
导电性：所有金属中 银最高，铜第二
合金：黄铜—含锌；青铜—含锡；白铜—含镍
单质的化学性质
惰性，但潮湿的空气中，或有难溶物生成时， 则会被氧化，例如： 2Cu + O2 + H2O + CO2 == Cu(OH)2CuCO3 孔雀石 4Ag+O2+2H2S==2Ag2S（黑色）+2H2O 有氧时Cu能溶于氨水（生成[Cu(NH3)4]2+）中：
900℃
2[Cu(OH)4]2- + C6H12O6 == Cu2O + C6H12O7 + 2H2O+2OH分析化学用此反应测定醛，医学上用来检查糖尿病。 Cu2O由于制备条件不同，得到的晶粒大小不同，呈 现的颜色会不同。 Cu2O在酸性溶液中会发生歧化反应 Cu2O溶于氨水:无色变蓝色 4[Cu(NH3)2]+ +8NH3•H2O+O2 == 4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH-+6H2O 基于此性质，可以用来除去气体中的氧 [Cu(NH3)2]Ac+ CO+NH3 ↔ [Cu(NH3)3 CO] Ac 此反应可逆，则用于合成氨的铜洗工段，吸收CO。
进一步煅烧冰铜则得98%的粗铜
4 Au + 8 CN +2 H2O + O2
2、银和金的提取 -
4 [Au(CN)2] + 4OH
-
-
2Au(CN)2-+Zn==Zn(CN)42-+2Au
另一种方法是形成汞齐, 然后蒸发
二、铜的化合物
1、铜(I)的化合物 （1）氧化物 Cu2O是红色物质，共价型、难溶于水的化合物。 在高温下Cu直接与O2作用生成Cu2O，或CuO 高 温分解得到Cu2O+O2 4CuO===2Cu2O+O2 由此可见, 高温下Cu2O稳定，1508K才分解 这就是为什么电烙铁在使用很长时间后， 表面会脱落红色物质的原因。
第一节 铜族元素
铜 族 通 性
铜族元素的化合物
一、铜族通性
[问题] 铜族元素与碱金属相比有什么差异？ 1、原子结构 IB族的价电子结构为(n-1)d10ns1。 IB族的最外层电子的Z*（有效核电荷Z-）高， 故第一电离势比碱金属的高。 由于d电子也包含在金属键中，故它们的升华 热和熔点也比碱金属的高得多。其化合物有较多的 共价性和较高的晶格能。
3、活泼性顺序 Au3++3e-==Au =1.42V Ag2++e-==Ag+ =1.987V Ag++e-==Ag =0.7996V Cu++e-==Cu =0.52V K++e-==K =-2.925V 化学活泼性远小于碱金属； 从上到下，金属活泼性递减；与碱金属的变化 规律相反。 4、氢氧化物的碱性和稳定性 氢氧化物的碱性较弱，且极易脱水形成氧化物， 而碱金属氢氧化物是强碱，对热非常稳定。
化学与生命科学学院
专业基础课
无机化学
-----铜族和锌族
目
铜 族 元 素 锌 族 元 素
录
本 章 要 求 作 业
基本要求
1.了解铜、银、锌、汞单质的性质和用途
2.掌握铜、银、锌、汞氧化物及盐的性质
3.掌握Cu(I)Cu(II)Hg(I)Hg(II)之间的相互转化
4.掌握IA与IB、IIA和IIB族元素的对比
2 H2O+ 2Cu + 8 NH3 + O2
+ 4OH 2[Cu(NH3)4]
2+
所以在合成氨工厂不能用铜阀门或管道
Cu能直接溶于KCN溶液(生成[Cu(CN)2]-)：
2 Cu+ 8 CN + 2 H2O
-
-
2 [Cu(CN)4] +H 2 +2OH
-
3-
-
在有氧时Ag和Au也能溶于KCN中，金还能溶 于王水
（3 ）硫化物 Cu2S是黑色化合物溶解度很小，不溶于水和非氧 化性酸。如可溶于氧化性的硝酸： Cu2S+HNO3=== Ag2S+HNO3=== Cu2S可溶于KCN生成[Cu(CN)2]在硫酸铜溶液中，加入硫代硫酸钠溶液共热生成 硫化亚铜沉淀，在分析化学中以此反应除去铜，相应 的化学反应方程式：
(2)卤化物 Cu 2+ + 2Cl - + Cu --- 2CuCl ↓ [问题]该反应能否进行到底? HCl(浓)+Cu+CuCl2===2[CuCl2]-+2H+ 生成物用水稀释则得 CuCl白色沉淀。 除I-, 二价铜在有X-及还原剂同时存在时生成CuX。 2Cu 2+ + 2X- + SO2 +2H2O == 2CuX↓ + 4H+ + SO42+ 2Cu2++4I-===2CuI↓+I2 (滴定分析中用于测定铜) !将涂有CuI的纸条悬挂在实验室中,可以根据其颜 色的变化测定空气中汞的含量: 4CuI+Hg===Cu2HgI4 + 2Cu 若在288K经过3h白色不变,说明空气职汞低于允许 含量0.1mg/m3;若变为亮黄色至暗红色,说明汞超标!!!
4 Au + 8 CN +2 H2O + O2
Au + HNO3+ 4HCl
4 [Au(CN)2] + 4OH
-
H[AuCl4] + NO + 2H2O
铜族元素的提取
1、铜的冶炼：黄铜矿CuFeS2煅烧 CuFeS2+O2——SO2 +Cu2S+FeS FeS+O2+SiO2—— SO2+FeSiO3 浮渣 Cu2S和残余的FeS的混合物称冰铜
2、氧化数 铜、银、金三个元素，每一个元素都有+1、+2和 +3三种氧化数。最常见的氧化数：铜为+2、银为+1、 金为+3。
原因是IB族的ns电子和次外层(n-1)d电子能量相 差不大，在与其他元素化合时，不仅ns电子能参加反 应，(n-1)d电子也能依反应条件的不同，可以部分参 加反应，即表现出不同的氧化态。如：
2 2Cu 2 2S2O3 2H2 ) Cu2 S S 2SO4 4H 2
2、铜(II)的化合属却通常不形成配合
物。
6、化合物
铜族元素有许多二元化合物有相当的共价性。如： AgI是共价分子。而碱金属一般是离子型化合物。
单质的物理性质
硬度：比碱金属的较大
导电性：所有金属中 银最高，铜第二
合金：黄铜—含锌；青铜—含锡；白铜—含镍
单质的化学性质
惰性，但潮湿的空气中，或有难溶物生成时， 则会被氧化，例如： 2Cu + O2 + H2O + CO2 == Cu(OH)2CuCO3 孔雀石 4Ag+O2+2H2S==2Ag2S（黑色）+2H2O 有氧时Cu能溶于氨水（生成[Cu(NH3)4]2+）中：
900℃
2[Cu(OH)4]2- + C6H12O6 == Cu2O + C6H12O7 + 2H2O+2OH分析化学用此反应测定醛，医学上用来检查糖尿病。 Cu2O由于制备条件不同，得到的晶粒大小不同，呈 现的颜色会不同。 Cu2O在酸性溶液中会发生歧化反应 Cu2O溶于氨水:无色变蓝色 4[Cu(NH3)2]+ +8NH3•H2O+O2 == 4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH-+6H2O 基于此性质，可以用来除去气体中的氧 [Cu(NH3)2]Ac+ CO+NH3 ↔ [Cu(NH3)3 CO] Ac 此反应可逆，则用于合成氨的铜洗工段，吸收CO。
进一步煅烧冰铜则得98%的粗铜
4 Au + 8 CN +2 H2O + O2
2、银和金的提取 -
4 [Au(CN)2] + 4OH
-
-
2Au(CN)2-+Zn==Zn(CN)42-+2Au
另一种方法是形成汞齐, 然后蒸发
二、铜的化合物
1、铜(I)的化合物 （1）氧化物 Cu2O是红色物质，共价型、难溶于水的化合物。 在高温下Cu直接与O2作用生成Cu2O，或CuO 高 温分解得到Cu2O+O2 4CuO===2Cu2O+O2 由此可见, 高温下Cu2O稳定，1508K才分解 这就是为什么电烙铁在使用很长时间后， 表面会脱落红色物质的原因。
第一节 铜族元素
铜 族 通 性
铜族元素的化合物
一、铜族通性
[问题] 铜族元素与碱金属相比有什么差异？ 1、原子结构 IB族的价电子结构为(n-1)d10ns1。 IB族的最外层电子的Z*（有效核电荷Z-）高， 故第一电离势比碱金属的高。 由于d电子也包含在金属键中，故它们的升华 热和熔点也比碱金属的高得多。其化合物有较多的 共价性和较高的晶格能。