第25讲-铜副族和锌副族元素
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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
与酸反应
➢Cu，Ag，Au不能置换稀酸中的H+（还原性差）
➢生成沉淀或配合物时，单质还原能力增强
2Ag H2S Ag2S(s) H2(g)
2Ag 2H 4I 2AgI-2 H2(g)
➢ 价电子构型：(n-1)d10ns1
氧化态
➢铜、银、金最常见的氧化数分别为+2、+1、+3 。 ➢铜副族金属离子具有较强的极化力，本身变形性又大， 所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价Biblioteka Baidu。
无机化学
EA CuO 2.0 Cu2 0.161Cu 0.518 Cu
AgO 1.8 Ag2 1.98 Ag 0.799 Ag Au3 1.29 Au2 1.29 Au 1.68 Au
无机化学
22.1 铜副族元素
22.1 铜副族元素
22.1.1 铜副族元素简介 22.1.2 铜副族元素的重要化合物 22.1.3 铜副族元素的配合物 22.1.4 Cu（I）和Cu（II）的相互转化 22.1.5 IB族元素与IA族元素的对比
无机化学
22.1.1 铜副族元素简介
➢ 铜副族元素位于周期表的ds区，系第IB族元素，包括铜 Cu (copper)、银Ag (silver)、金Au(gold)三种元素。
2Cu 2H 4CS(NH2)2 2Cu[CS(NH 2) 2]2 H2(g)
硫脲
二硫脲合铜（Ⅰ）配离子
无机化学
22.1 铜副族元素
Cu，Ag，Au可溶于氧化性酸
Cu 4HNO3 (浓) Cu(NO 3 )2 2NO2 2H 2O Ag 2HNO3 (浓) AgNO 3 NO2 H 2O Cu 2H 2SO4 (浓) CuSO 4 SO2 2H 2O 2Ag 2H 2SO4 (浓) Ag 2SO4 (s) SO2 2H 2O Au 4HCl(浓) HNO3 (浓)
EθB
-0.08
-0.358
Cu(OH)2
Cu 2O
Cu
0.74 0.57
0.344
Ag2O3 AgO Ag2O
Ag
H2AuO3- 0.7 Au
1.49
铜副族元素的标准电极电势图
无机化学
22.1 铜副族元素
存在形式
➢地壳里的相对丰度很低，分别为：Cu为6.8×10-3％，Ag 为8×10-6％，Au为4×10-7％
用和乙醇溶
无水
液浸湿的 CuCl2，呈黄 纸，干后可 褐色，比重
自燃 137.8(0℃)在 湿空气中易
为 3.05 77.0，能溶 于乙醚和丙
潮解，能溶 醇中，易溶
于乙醇
于甲醇和乙
醇中
+1 氯化亚铜
CuCl 白色四面体晶体
3.53~3.68 425℃熔化约 1000
℃沸腾
1.5（25℃），难 溶于水。在空气 中吸湿后变绿，
（M Cu, Ag, Au）
4Cu O2 2H2O 8NH3 4[Cu(NH3)2 ] (无色) OH
所以不可用铜器盛氨水。
O2 [Cu(NH 3 )4 ]2 (蓝)
2Ag 2H2S O2 2Ag 2S 2H2O 银器年久变黑。
无机化学
22.1 铜副族元素
与X2 反应
Cu Cl2 常温下反应
物 (g/100gH2O) (无水盐)
无机化学
+2 氧化铜
CuO
棕黑色粉末 6.32~6.43
1148 1000℃时分 解为，加热 时能被 H2、 CO 还原为 Cu2O 或 Cu
几乎不溶于 水(2.3×103%)，易溶于
氨水
+2 硫酸铜 CuSO4·5H2O
蓝色晶体 2.29
260℃以上变 为无水白色
溶于氨水
22.1 铜副族元素
H[AuCl 4 ] NO(g) H 2O
无机化学
22.1 铜副族元素
22.1.2 铜副族元素的化合物
➢Cu(Ⅰ)为d10构型，其化合物一般白色或无色 ➢Cu(Ⅱ)为d9构型，其化合物一般呈现颜色
氧化态
常 化合物 见
颜色和状态
的 密度(g/cm-2) 熔点/℃
铜 受热时的情 况
的 化 合
溶解度
无孔机雀化石学Cu2(OH)2CO3
辉银矿Ag2S
碲金矿AuTe2
22.1 铜副族元素
单质的物理和化学性质
物理性质
➢ 颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)，
Cu
其固体都呈面心立方结构
➢ 熔、沸点较其它过渡金属低
➢ 导电导热性好，且Ag > Cu> Au
➢ 延展性好
铜、银、金之间以及与其他金属都易形成合金。其中铜 的合金品种最多，例如黄铜(Cu 60%, Zn 40%)；青铜(Cu 80%；Sn 15%，Zn 5%)；白铜(Cu 50%～70%, Ni 13%～ 15%,Zn 13%～25%)等。
第22章 铜副族和锌副族元素
22.1 铜副族元素 22.2 锌副族元素
无机化学
中南大学化学化工学院
本章学习要求
➢了解ds区元素与s区元素的异同 ➢熟悉铜副族元素与锌副族元素的单质 ➢掌握Cu（Ⅰ）与Cu（Ⅱ）、Hg（Ⅰ）与 Hg（Ⅱ）间的相互转化 ➢掌握Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+的重 要反应和离子鉴定
无机化学
22.1 铜副族元素
化学性质
➢Cu与O2反应，加热时， Au和Ag不与O2发生反应
2Cu O2 2CuO( 黑)
2Cu O2 H2O CO 2 Cu 2 (OH) 2 CO 3 (铜绿) 碱式碳酸铜
➢当有沉淀剂或配合剂时，Cu、Ag、Au均可与O2反应 4M O2 2H2O 8CN 4[M(CN)2 ] 4OH
➢铜主要以硫化物、氧化物和碳酸盐形式存在。主要矿石 是黄铜矿CuFeS2(占铜矿蕴藏量的50％以上)、辉铜矿Cu2S、 赤铜矿Cu2O和孔雀石Cu2(OH)2CO3 ➢银广泛分布在硫化物矿石中，以辉银矿Ag2S为主 ➢金虽然稀少，大都以单质或碲化物，如碲金矿(AuTe2)的 形式分布；另外，海水中亦含有相当数量的金。
CuSO4 粉 末，653℃以
上分解为 CuO 和 SO3
20.7，无水 CuSO4 易吸
水
+2
+2
硝酸铜
氯化铜
Cu(NO3)2·
3H2O 蓝色晶体
CuCl2·2H2O 绿色晶体
2.05
2.50
114．5℃熔 在 140~150 化，强热时 ℃时在干燥
分解为碱式 的 HCl 气流 盐。后变为。 中加热可得
Au Cl2 只能在加热条件下进行
活泼性： Cu > Ag > Au
与酸反应
➢Cu，Ag，Au不能置换稀酸中的H+（还原性差）
➢生成沉淀或配合物时，单质还原能力增强
2Ag H2S Ag2S(s) H2(g)
2Ag 2H 4I 2AgI-2 H2(g)
➢ 价电子构型：(n-1)d10ns1
氧化态
➢铜、银、金最常见的氧化数分别为+2、+1、+3 。 ➢铜副族金属离子具有较强的极化力，本身变形性又大， 所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价Biblioteka Baidu。
无机化学
EA CuO 2.0 Cu2 0.161Cu 0.518 Cu
AgO 1.8 Ag2 1.98 Ag 0.799 Ag Au3 1.29 Au2 1.29 Au 1.68 Au
无机化学
22.1 铜副族元素
22.1 铜副族元素
22.1.1 铜副族元素简介 22.1.2 铜副族元素的重要化合物 22.1.3 铜副族元素的配合物 22.1.4 Cu（I）和Cu（II）的相互转化 22.1.5 IB族元素与IA族元素的对比
无机化学
22.1.1 铜副族元素简介
➢ 铜副族元素位于周期表的ds区，系第IB族元素，包括铜 Cu (copper)、银Ag (silver)、金Au(gold)三种元素。
2Cu 2H 4CS(NH2)2 2Cu[CS(NH 2) 2]2 H2(g)
硫脲
二硫脲合铜（Ⅰ）配离子
无机化学
22.1 铜副族元素
Cu，Ag，Au可溶于氧化性酸
Cu 4HNO3 (浓) Cu(NO 3 )2 2NO2 2H 2O Ag 2HNO3 (浓) AgNO 3 NO2 H 2O Cu 2H 2SO4 (浓) CuSO 4 SO2 2H 2O 2Ag 2H 2SO4 (浓) Ag 2SO4 (s) SO2 2H 2O Au 4HCl(浓) HNO3 (浓)
EθB
-0.08
-0.358
Cu(OH)2
Cu 2O
Cu
0.74 0.57
0.344
Ag2O3 AgO Ag2O
Ag
H2AuO3- 0.7 Au
1.49
铜副族元素的标准电极电势图
无机化学
22.1 铜副族元素
存在形式
➢地壳里的相对丰度很低，分别为：Cu为6.8×10-3％，Ag 为8×10-6％，Au为4×10-7％
用和乙醇溶
无水
液浸湿的 CuCl2，呈黄 纸，干后可 褐色，比重
自燃 137.8(0℃)在 湿空气中易
为 3.05 77.0，能溶 于乙醚和丙
潮解，能溶 醇中，易溶
于乙醇
于甲醇和乙
醇中
+1 氯化亚铜
CuCl 白色四面体晶体
3.53~3.68 425℃熔化约 1000
℃沸腾
1.5（25℃），难 溶于水。在空气 中吸湿后变绿，
（M Cu, Ag, Au）
4Cu O2 2H2O 8NH3 4[Cu(NH3)2 ] (无色) OH
所以不可用铜器盛氨水。
O2 [Cu(NH 3 )4 ]2 (蓝)
2Ag 2H2S O2 2Ag 2S 2H2O 银器年久变黑。
无机化学
22.1 铜副族元素
与X2 反应
Cu Cl2 常温下反应
物 (g/100gH2O) (无水盐)
无机化学
+2 氧化铜
CuO
棕黑色粉末 6.32~6.43
1148 1000℃时分 解为，加热 时能被 H2、 CO 还原为 Cu2O 或 Cu
几乎不溶于 水(2.3×103%)，易溶于
氨水
+2 硫酸铜 CuSO4·5H2O
蓝色晶体 2.29
260℃以上变 为无水白色
溶于氨水
22.1 铜副族元素
H[AuCl 4 ] NO(g) H 2O
无机化学
22.1 铜副族元素
22.1.2 铜副族元素的化合物
➢Cu(Ⅰ)为d10构型，其化合物一般白色或无色 ➢Cu(Ⅱ)为d9构型，其化合物一般呈现颜色
氧化态
常 化合物 见
颜色和状态
的 密度(g/cm-2) 熔点/℃
铜 受热时的情 况
的 化 合
溶解度
无孔机雀化石学Cu2(OH)2CO3
辉银矿Ag2S
碲金矿AuTe2
22.1 铜副族元素
单质的物理和化学性质
物理性质
➢ 颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)，
Cu
其固体都呈面心立方结构
➢ 熔、沸点较其它过渡金属低
➢ 导电导热性好，且Ag > Cu> Au
➢ 延展性好
铜、银、金之间以及与其他金属都易形成合金。其中铜 的合金品种最多，例如黄铜(Cu 60%, Zn 40%)；青铜(Cu 80%；Sn 15%，Zn 5%)；白铜(Cu 50%～70%, Ni 13%～ 15%,Zn 13%～25%)等。
第22章 铜副族和锌副族元素
22.1 铜副族元素 22.2 锌副族元素
无机化学
中南大学化学化工学院
本章学习要求
➢了解ds区元素与s区元素的异同 ➢熟悉铜副族元素与锌副族元素的单质 ➢掌握Cu（Ⅰ）与Cu（Ⅱ）、Hg（Ⅰ）与 Hg（Ⅱ）间的相互转化 ➢掌握Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+的重 要反应和离子鉴定
无机化学
22.1 铜副族元素
化学性质
➢Cu与O2反应，加热时， Au和Ag不与O2发生反应
2Cu O2 2CuO( 黑)
2Cu O2 H2O CO 2 Cu 2 (OH) 2 CO 3 (铜绿) 碱式碳酸铜
➢当有沉淀剂或配合剂时，Cu、Ag、Au均可与O2反应 4M O2 2H2O 8CN 4[M(CN)2 ] 4OH
➢铜主要以硫化物、氧化物和碳酸盐形式存在。主要矿石 是黄铜矿CuFeS2(占铜矿蕴藏量的50％以上)、辉铜矿Cu2S、 赤铜矿Cu2O和孔雀石Cu2(OH)2CO3 ➢银广泛分布在硫化物矿石中，以辉银矿Ag2S为主 ➢金虽然稀少，大都以单质或碲化物，如碲金矿(AuTe2)的 形式分布；另外，海水中亦含有相当数量的金。
CuSO4 粉 末，653℃以
上分解为 CuO 和 SO3
20.7，无水 CuSO4 易吸
水
+2
+2
硝酸铜
氯化铜
Cu(NO3)2·
3H2O 蓝色晶体
CuCl2·2H2O 绿色晶体
2.05
2.50
114．5℃熔 在 140~150 化，强热时 ℃时在干燥
分解为碱式 的 HCl 气流 盐。后变为。 中加热可得