第7章 铜族与锌族元素

第七章铜族与锌族元素7.1 铜族元素

7.1.1 铜族元素通性

性质元素价电子常见氧第一电离势

/(kJ·mol–1)

第二电离势

/(kJ·mol–1) 符号构型化态/(kJ mol)/(kJ mol) 3d104s1+1+21970

铜Cu s1，2750970 4d101

银Ag5s+17352083 5d10 1

金Au6s+1，+38951987

7.1.2 铜族金属单质

2Cu+O +CO +H O ==Cu(OH)

· CuCO 222()232==+2H O 2Cu+4HCl+O ==4Ag+2H 2S+O 2 2Ag 2S 2H 2O 2CuCl +2H 2Cu 4HCl O 2CuC 22O )==[CuCl △

2Cu+8HCl(浓) 2H 2[CuCl 4]+H 2↑Au+4HCl+HNO 3==HAuCl 4+NO+2H 2

O

7.1.3 铜族元素化合物 1. 氧化铜和氧化亚铜

C (OH)C O +CO +H O

Cu(OH)

2→

CuO + CO 2 + H 2O Cu O

↘2+–==Cu O +C H O –+3H O 2

2Cu +5OH +C 6H 12O 6

2↓61172

CuO 和Cu 2O

都不溶于水

2. 卤化铜和卤化亚铜卤铜和卤铜

不但溶于水，而且溶于

乙醇和丙酮CuCl 2

乙醇和丙酮。

在很浓的溶液中呈绿色在很浓的溶液中呈绿色，在稀溶液中显蓝色。

△

CuCl 2· 2H 2O Cu(OH)2· CuCl 2+2HCl+2H 2O

所以制备无水CuCl 2时，要在HCl 气流中加热脱水无水C Cl 进步受热分解为C Cl 脱水，无水CuCl 2进一步受热分解为CuCl 和Cl 2 。

卤化亚铜是

卤化铜是

共价化合物

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。

序

拟卤化铜也是难溶物，如：

CuCN的K

= 3.2×10–20

sp

CuSCN的K

C SCN48

= 4.8×10–15

sp

用还原剂还原卤化铜可以得到卤化亚铜：

2CuCl 2+SnCl 2==2CuCl ↓+SnCl 4

O ==2CuCl

+H +2HCl 2CuCl 2+SO 2+2H 2O CuC ↓2SO 4C +Cu ==CuCl 2+Cu 2CuCl ↓

可由和直接反应制得

2C

2CuI +I CuI 可由和直接反应制得：2Cu 2++2I –==2CuI + I

2

CuCl CuCl 干燥的在空气中比较稳定，但湿的在空气中易发生水解和氧化：

4CuCl + O 2+ 4H 2O ==3CuO · CuCl 2· 3H 2O + 2HCl

8C Cl O C O 4C 2+8Cl 8CuCl + O 2==Cu 2O + 4Cu 2+ + 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：

CuCl 32–+ CuCl 2–

冲稀2CuCl ↓+ 3Cl –

浓HCl

4. 氧化银和氢氧化银

2Ag++2OH–Ag

2O+H

2

O

A+O

–45o C

Ag+O

2△

在温度低于45C ，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。

Ag

2

O是构成银锌蓄电池的重要材料,充放电反应为：

放电

充电

AgO+Zn+H2O Ag+Zn(OH)2

Ag

2O和MnO

2

、Cr

2

O

3

、CuO等的混合物能在室温

下将CO迅速氧化成CO

2

，因此可用于防毒面具中。

5. 卤化银

Ag++X–==AgX↓（X=Cl、Br、I）

O+2HF ==2AgF+H2O↓（蒸发，可制得AgF）Ag

2

AgX的某些性质

颜色溶度积键型晶格类型AgF白–离子NaCl

AgCl白 1.8×10–10过渡NaCl

AgBr黄 5.0 ×10–13过渡NaCl

A I8917Z S

AgI黄8.9×10–17共价ZnS

AgCl 、AgBr 、AgI 都有感光分解的性质，可作感光材料。

2AgX 2Ag+X h νg g 2银核对苯酚A AgX AgX h ν对苯二酚Ag AgX Na 2S 2O 3定影

Ag 米吐尔α-AgI 是一种固体电解质。把AgI 固体加热，在418K 时发生相变，这种高温形态α-AgI 具有异常高的电导率，比室–温时大四个数量级。实验证实AgI 晶体中，I 仍保持原先位置，而Ag +离子的移动，只需一定的电场力作用就可发生迁移而导电

移而导电。

6. 硝酸银

AgNO3见光分解，痕量有机物促进其分解，

保存在棕色瓶中。

因此把AgNO

3

AgNO3是一种氧化剂，即使室温下，许多有机

物都能将它还原成黑色的银粉。

AgNO3和某些试剂反应，得到难溶的化合物，如：CO3、黄色Ag3PO4、浅黄色Ag4Fe(CN)6、桔白色Ag

色黄色黄色桔2

Fe(CN)6、砖红色Ag2CrO4。

黄色Ag

3