第18章铜副族和锌副族
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－0.4030
Hg2＋ 0.92
0.789
Hg22＋
Hg
0.851
(饱和液)HgCl2 0.53 Hg2Cl2 0.2681 Hg
第18章铜副族和锌副族
Zn(OH)2 －1.249 Zn Cd(OH)2 －0.809 Cd HgO 0.0977 Hg
第18章铜副族和锌副族
18 － 1 铜副族元素
金矿主要是以自然金形式存在，包括散布在岩石中的 岩脉金和存在于沙砾中的冲积金两大类。
第18章铜副族和锌副族
锌副族(II B): 原子核外价层电子的构型 (n－1)d10ns2 常见氧化态:
锌 (＋2 ) 镉和汞除＋2之外，还有 ＋1 氧化态(Hg22＋、 Cd22＋)。但镉和汞的 ＋1 氧化态不稳定，易发生歧 化反应。
IB (n－1)d10ns1
IIB (n－1)d10ns2
由价电子构型可见，IA、IIA和IB、IIB在失去最外层
s电子后分别都呈现＋1和＋2价氧化态，所以IB与IA、IIB
与 IIA 有相似之处。
但是，由于 ds 区元素原子的次外层有18 个电子，而
IA与IIA元素原子次外层有8个电子，因此，无论是单质还
第18章铜副族和锌副族
铜储量居世界第三位。以三种形式于自然界： 自然铜：又称游离铜，很少； 硫化物矿：辉铜矿Cu2S、黄铜矿CuFeS2 等； 含氧矿物：赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO、 孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、 胆矾CuSO4·5H2O等。
第18章铜副族和锌副族
银主要是以硫化物形式存在的，除了较少的闪银矿 Ag2S外，硫化银常与方铅矿共存。
第18章铜副族和锌副族
铜、银、金都不能与稀酸作用而放出氢气。
铜和银可溶于硝酸或热的浓硫酸：
Cu ＋ 4 HNO3 (浓)
Cu(NO3)2＋ 2 NO2 ＋ 2 H2O
3 Cu ＋ 8 HNO3 (稀) 3 Cu(NO3)2 ＋ 2 NO ＋ 4 H2O
来自百度文库
Cu ＋ 2 H2SO4 (浓)
CuSO4 ＋ SO2 ＋ 2 H2O
银应比铜稍活泼。实际上如果在水溶液中反应，涉及
到的能量还有：
离子的水合热
金属的升华热
若考虑整个过程的能量，从Cu 到 Au越来越大，
铜
银
金
化学活第1泼8章性铜副越族和来锌副越族 差。
铜在干燥空气中比较稳定，在水中几乎看不出反应，
与含有二氧化碳的潮湿空气接触，在铜的表面会慢慢生
成一层铜绿，其反应为：
18 － 1 － 1 铜副族元素单质的性质
1 物理性质
铜副族元素属于重金属，导电性和导热性在所有金属
中是最好的，银占首位，铜次之。
具有很好的延展性。如 1 g 金能抽成长达 3 km的金丝，
或压成厚约 0.0001 mm的金箔。
容易形成合金，尤其以铜合金居多。常见的铜合金有
黄 铜 ( 锌 40%) ， 青 铜 ( 锡 ∼ 15% ， 锌 5%) ， 白 铜 ( 镍 13%∼
Cu ＋ 4 CN－ ＋ H2O
Cu (CN)43－ ＋ OH－ ＋ 1/2 H2
第18章铜副族和锌副族
而Cu与配位能力较弱的配体作用时，要在氧气存在 下方能进行：
1.49
第18章铜副族和锌副族
－0.222
Cu(OH)2 －0.08 Cu2O －0.360 Cu Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag
Au(OH)3 1.45 Au
第18章铜副族和锌副族
Zn2＋ －0.7618 Zn
Cd2＋ >－0.6 Cd22＋ <－0.2 Cd
第 18 章 铜副族和锌副族
第18章铜副族和锌副族
前言
铜副族(I B): 原子核外价层电子的构型 ：(n－1)d10ns1 常见氧化态:
铜 (＋1，＋2 ) 银 (＋1) 金 (＋1，＋3)
第18章铜副族和锌副族
铜、银、金被称为“货币金属”。 在自然界中，铜、银、金可以以单质状态、也可以 以化合态存在。
第18章铜副族和锌副族
锌族元素在自然界中主要以硫化物形式存在： 锌的最主要矿物是闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3 汞的最主要矿物是辰砂(又名朱砂)HgS 硫化镉矿常以微量存在于闪锌矿中。 锌矿常与铅、铜、镉等共存，最常见的是铅锌矿。
闪锌矿
辰砂 第18章铜副族和锌副族
铅锌矿
IA ns1
IIA ns2
铜副族元素的金属性远比碱金属的弱，且铜副族元素 的金属性随着原子序数的增加而减弱，而碱金属恰恰相反。
第18章铜副族和锌副族
从Cu 到 Au，原子半径虽增加但并不明显，而核电荷
对最外层电子的吸引力增大了许多，故金属活泼性依次减
弱。
铜
银
金
第一电离能/kJ·mol－1 745.5 731.0 890.1
2 Cu ＋ O2 ＋ H2O ＋ CO2 铜绿可防止金属进一步腐蚀。
Cu(OH)2CuCO3
第18章铜副族和锌副族
银和金的活性差，不会发生上述反应。空气中若含有 H2S气体，与银接触后，银的表面很快会生成一层Ag2S黑 色薄膜而使银失去银白色光泽。这是由于Ag＋是软酸，它 与软碱结合特别稳定，所以银对 S 和H2S很敏感。
是化合物都表现出显著的差异。
第18章铜副族和锌副族
铜副族和锌副族的元素电势图
EAӨ /V Cu2O3 2.0 Cu2＋ 0.153 Cu＋ 0.521 Cu
0.3419
Ag3＋ 1.8 Ag2＋ 1.980 Ag＋ 0.7996 Ag
Au3＋
> 1.29 Au2＋ 1.8
∼1.41
Au＋ ∼1.68 Au
15%)。
第18章铜副族和锌副族
2 化学性质
铜副族元素的氧化态有 ＋1，＋2，＋3 三种，这是 铜副族元素原子的 (n－1)d 和 ns 轨道能量相近造成的， 不仅 4s 电子能参加反应，3d 电子在一定条件下也可失去 一个到两个，所以呈现变价。相比之下，碱金属 3s 与次 外层 2p 轨道能量相差很大，在一般条件下很难失去次外 层电子，通常只能为 ＋1价。
金的金属活性最差，只能溶于王水中：
Au ＋ 4 HCl ＋ HNO3 H[AuCl4]＋ NO ＋ 2 H2O
第18章铜副族和锌副族
铜在红热时与空气中的氧气反应生成CuO。在高温下 CuO又分解为Cu2O。
银和金没有铜活泼，高温下在空气中也是稳定的。 与卤素作用，与硫作用，都反映出铜、银、金的活泼 性是逐渐减弱的。 铜与一些强配体作用放出H2，如CN－
Hg2＋ 0.92
0.789
Hg22＋
Hg
0.851
(饱和液)HgCl2 0.53 Hg2Cl2 0.2681 Hg
第18章铜副族和锌副族
Zn(OH)2 －1.249 Zn Cd(OH)2 －0.809 Cd HgO 0.0977 Hg
第18章铜副族和锌副族
18 － 1 铜副族元素
金矿主要是以自然金形式存在，包括散布在岩石中的 岩脉金和存在于沙砾中的冲积金两大类。
第18章铜副族和锌副族
锌副族(II B): 原子核外价层电子的构型 (n－1)d10ns2 常见氧化态:
锌 (＋2 ) 镉和汞除＋2之外，还有 ＋1 氧化态(Hg22＋、 Cd22＋)。但镉和汞的 ＋1 氧化态不稳定，易发生歧 化反应。
IB (n－1)d10ns1
IIB (n－1)d10ns2
由价电子构型可见，IA、IIA和IB、IIB在失去最外层
s电子后分别都呈现＋1和＋2价氧化态，所以IB与IA、IIB
与 IIA 有相似之处。
但是，由于 ds 区元素原子的次外层有18 个电子，而
IA与IIA元素原子次外层有8个电子，因此，无论是单质还
第18章铜副族和锌副族
铜储量居世界第三位。以三种形式于自然界： 自然铜：又称游离铜，很少； 硫化物矿：辉铜矿Cu2S、黄铜矿CuFeS2 等； 含氧矿物：赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO、 孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、 胆矾CuSO4·5H2O等。
第18章铜副族和锌副族
银主要是以硫化物形式存在的，除了较少的闪银矿 Ag2S外，硫化银常与方铅矿共存。
第18章铜副族和锌副族
铜、银、金都不能与稀酸作用而放出氢气。
铜和银可溶于硝酸或热的浓硫酸：
Cu ＋ 4 HNO3 (浓)
Cu(NO3)2＋ 2 NO2 ＋ 2 H2O
3 Cu ＋ 8 HNO3 (稀) 3 Cu(NO3)2 ＋ 2 NO ＋ 4 H2O
来自百度文库
Cu ＋ 2 H2SO4 (浓)
CuSO4 ＋ SO2 ＋ 2 H2O
银应比铜稍活泼。实际上如果在水溶液中反应，涉及
到的能量还有：
离子的水合热
金属的升华热
若考虑整个过程的能量，从Cu 到 Au越来越大，
铜
银
金
化学活第1泼8章性铜副越族和来锌副越族 差。
铜在干燥空气中比较稳定，在水中几乎看不出反应，
与含有二氧化碳的潮湿空气接触，在铜的表面会慢慢生
成一层铜绿，其反应为：
18 － 1 － 1 铜副族元素单质的性质
1 物理性质
铜副族元素属于重金属，导电性和导热性在所有金属
中是最好的，银占首位，铜次之。
具有很好的延展性。如 1 g 金能抽成长达 3 km的金丝，
或压成厚约 0.0001 mm的金箔。
容易形成合金，尤其以铜合金居多。常见的铜合金有
黄 铜 ( 锌 40%) ， 青 铜 ( 锡 ∼ 15% ， 锌 5%) ， 白 铜 ( 镍 13%∼
Cu ＋ 4 CN－ ＋ H2O
Cu (CN)43－ ＋ OH－ ＋ 1/2 H2
第18章铜副族和锌副族
而Cu与配位能力较弱的配体作用时，要在氧气存在 下方能进行：
1.49
第18章铜副族和锌副族
－0.222
Cu(OH)2 －0.08 Cu2O －0.360 Cu Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag
Au(OH)3 1.45 Au
第18章铜副族和锌副族
Zn2＋ －0.7618 Zn
Cd2＋ >－0.6 Cd22＋ <－0.2 Cd
第 18 章 铜副族和锌副族
第18章铜副族和锌副族
前言
铜副族(I B): 原子核外价层电子的构型 ：(n－1)d10ns1 常见氧化态:
铜 (＋1，＋2 ) 银 (＋1) 金 (＋1，＋3)
第18章铜副族和锌副族
铜、银、金被称为“货币金属”。 在自然界中，铜、银、金可以以单质状态、也可以 以化合态存在。
第18章铜副族和锌副族
锌族元素在自然界中主要以硫化物形式存在： 锌的最主要矿物是闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3 汞的最主要矿物是辰砂(又名朱砂)HgS 硫化镉矿常以微量存在于闪锌矿中。 锌矿常与铅、铜、镉等共存，最常见的是铅锌矿。
闪锌矿
辰砂 第18章铜副族和锌副族
铅锌矿
IA ns1
IIA ns2
铜副族元素的金属性远比碱金属的弱，且铜副族元素 的金属性随着原子序数的增加而减弱，而碱金属恰恰相反。
第18章铜副族和锌副族
从Cu 到 Au，原子半径虽增加但并不明显，而核电荷
对最外层电子的吸引力增大了许多，故金属活泼性依次减
弱。
铜
银
金
第一电离能/kJ·mol－1 745.5 731.0 890.1
2 Cu ＋ O2 ＋ H2O ＋ CO2 铜绿可防止金属进一步腐蚀。
Cu(OH)2CuCO3
第18章铜副族和锌副族
银和金的活性差，不会发生上述反应。空气中若含有 H2S气体，与银接触后，银的表面很快会生成一层Ag2S黑 色薄膜而使银失去银白色光泽。这是由于Ag＋是软酸，它 与软碱结合特别稳定，所以银对 S 和H2S很敏感。
是化合物都表现出显著的差异。
第18章铜副族和锌副族
铜副族和锌副族的元素电势图
EAӨ /V Cu2O3 2.0 Cu2＋ 0.153 Cu＋ 0.521 Cu
0.3419
Ag3＋ 1.8 Ag2＋ 1.980 Ag＋ 0.7996 Ag
Au3＋
> 1.29 Au2＋ 1.8
∼1.41
Au＋ ∼1.68 Au
15%)。
第18章铜副族和锌副族
2 化学性质
铜副族元素的氧化态有 ＋1，＋2，＋3 三种，这是 铜副族元素原子的 (n－1)d 和 ns 轨道能量相近造成的， 不仅 4s 电子能参加反应，3d 电子在一定条件下也可失去 一个到两个，所以呈现变价。相比之下，碱金属 3s 与次 外层 2p 轨道能量相差很大，在一般条件下很难失去次外 层电子，通常只能为 ＋1价。
金的金属活性最差，只能溶于王水中：
Au ＋ 4 HCl ＋ HNO3 H[AuCl4]＋ NO ＋ 2 H2O
第18章铜副族和锌副族
铜在红热时与空气中的氧气反应生成CuO。在高温下 CuO又分解为Cu2O。
银和金没有铜活泼，高温下在空气中也是稳定的。 与卤素作用，与硫作用，都反映出铜、银、金的活泼 性是逐渐减弱的。 铜与一些强配体作用放出H2，如CN－