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1、第十七章第十七章 d d区元素区元素( (二二) )17.1 铜族元素铜族元素17.2 锌族元素锌族元素17.1 铜族元素铜族元素17.1.1 铜族元素的单质铜族元素的单质17.1.2 铜铜族元素族元素的化合物的化合物铜族元素(B)：Cu，Ag，Au 价电子构型：(n-1)d10ns117.1.1 铜族元素的单质铜族元素的单质 铜族元素除以单质形式存在外，还以矿物形式存在。如： Cu：辉铜矿（Cu2S） 孔雀石（Cu2(OH)2CO3）Ag：辉银矿（Ag2S）Au：碲金矿（AuTe2）1.物理性质 特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄) 熔点、沸点较其它过渡金属低 导电性、导热性好，且
2、AgCuAu 延展性好2.化学性质(1) 与O2， H2O作用碱式碳酸铜 化学活泼性差，室温下 不与O2，H2O作用； 加热时与O2，H2O作用。(2) 与X2作用常温下反应活泼性：CuAgAu只能在加热条件下进行常温下反应较慢硫脲(3) 与酸作用 不能置换稀酸中的H+； 生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强；所以不可用铜器盛氨水。O2 与氧化性酸作用1.铜的化合物17.1.2 铜铜族元素族元素的化合物的化合物 Cu()的化合物呈白色或无色，Cu+价电子构型为d10，不发生d-d跃迁。 Cu()的化合物呈现颜色，Cu2+价电子构型为d9，发生d-d跃迁。 Cu()的化合物：K3CuF6(淡绿
3、色)，具有强氧化性。几种常见的铜的化合物：-3 (1) 铜()的化合物2Cu+ Cu2+Cu ， =1.0106 Cu+在溶液中不稳定： 固态Cu()化合物比Cu()化合物稳定性高1800CuClCuBrCuICuSCNCuCNCu2S Cu()化合物难溶于水，溶解度相对大小： Cu()化合物与氧作用： Cu+为软酸，与下列配位体形成配合物， 稳定性大小顺序： Cl-Br-I-SCN-NH3S2O32-CS(NH2)2CN- Cu()配合物的配位数多为2，配位体 浓度增大时，也可能形成配位数为3或 4的配合物。 Cu()配合物不易发生歧化反应Cu2+ 0.447V CuCl2- 0.232V
4、Cu稀释0.013V-0.128V Cu()配合物吸收CO和烯烃：CuCl2- + CO CuCl2(CO)-CuCl2- + C2H4 CuCl2(C2H4)-Cu(NH3)2+ + CO Cu(NH3)2(CO)+Cu(NH2CH2CH2OH)2+ + C2H4 Cu(NH2CH2CH2OH)2(C2H4)+用于石油气中分离出烯烃。 Cu()的沉淀物不易歧化Cu2+ Cu+ Cu0.161V0.52VCu2+ CuCl Cu0.561V0.117V对比：水溶液： (右) (左)，Cu+歧化。2Cu+ Cu2+Cu ， =1.0106(2) 铜()的化合物 CuO的制备与性质熵增浅蓝检验糖的
5、存在。 Cu(OH)2的性质及Cu()的氧化性I-CN- CuSO45H2O的结构与性质 Cu(H2O)62+的水解2Cu2+ +2H2O Cu2(OH)22+ + 2H+= 1010.6K Cu2+的鉴定：(弱酸性)红棕或微酸性 Cu()的配合物：多为4配位 Cu()配合物不如Cu()配合物稳定。 CuCl42- CuCl2-lg fK-4.6 4.84 -62727222)OCu(P)(OPCuCu-472)(OP过量s浅蓝蓝)(适量-472OP+2434222)Cu(NH(s)SO(OH)CuCu3)(NH 过量3)(NH 适量浅蓝深蓝H2O2. 银和金的化合物氧化值+1：Ag2O， A
6、gNO3， Ag2SO4。氧化值+2： AgO，AgF2 。氧化值+3： Ag2O3。 强氧化性几种银和金的常见化合物 热稳定性差 难溶于水的居多易溶于水： AgClO4, AgF, AgNO3, AgBF4, 难溶于水：AgCl, AgBr, AgI, AgCN, AgSCN, Ag2S, Ag2CO3, Ag2CrO4。(1) 银()化合物的特点： 具有颜色，显色机理为电荷迁移。AgCl AgBr AgI Ag2O Ag2CrO4 Ag2S白 浅黄 黄 褐 砖红 黑 对光敏感AgI人工增雨，AgBr 用于照相底片，印相纸。(2) Ag()离子的反应银镜反应：鉴定S2O32-：)S(s,Ag
7、SOH OH)(s,OSAg2422322黑白+(3) Ag+序7231067. 1)Ag(NH(=+133=-232109 . 2)OAg(S(2021048. 2)Ag(CN)(=-(AgCl)=1.810-10(AgBr)=5.310-13(AgI)=8.310-17(Ag2S)=6.310-50(4) Ag+的鉴定I-HNO3思考： 已知：E(I2/I-)=0.535V， E(Ag+/Ag)=0.799V， 在Ag+溶液中加入I 时，为何不能把I 氧化为I2?17.2 锌族元素锌族元素17.2.2 锌族元素锌族元素的化合物的化合物17.2.1 锌族元素的单质锌族元素的单质17.2.1
8、锌族元素的单质锌族元素的单质 锌族元素以矿物形式存在：闪锌矿(ZnS)，辰砂(HgS)。锌族元素(B)：Zn，Cd，Hg 价电子构型：(n-1)d10ns2 熔点低： Zn：419，Cd：321，Hg：-39。汞是室温下惟一的液态金属。易形成合金黄铜：Cu-Zn汞齐：Na-Hg，Au-Hg，Ag-Hg 用于提取贵金属。1. 单质的物理性质：2. 单质的化学性质与O2的作用：（在干燥空气中稳定）稳定性下降360470加热：潮湿：与S的作用M+S MSZnS(白)CdS(黄)HgS(红，朱砂) (黑，辰砂) 与酸反应 Zn与碱的反应思考： 1. 已知：E(Zn2+/Zn)=0.7621V，室温下锌
9、不能从水中置换出H2，为什么?日常生活中如何利用锌的这一性质？ 2. 锌是否可以从碱液中置换出氢气？试计算pH=14时， E(H+/H2)=?， E(Zn(OH)42-/Zn)=?17.2.2 锌族元素锌族元素的化合物的化合物 锌、镉的化合物，氧化值多为+2，性质比较相似。 汞的化合物，氧化值为+2，+1。其性质与锌、镉的化合物有许多不同之处。1. 锌、镉的化合物(1) 氢氧化物 Zn2+ ，Cd2+的水解Zn(H2O)62+ Zn(OH)(H2O)5+ + 2H+= 109.66K Cd(H2O)62+ Cd(OH)(H2O)5+ + 2H+= 109.0K ZnO既溶于酸又溶于碱。 Zn(
10、OH)2为两性： Cd(OH)2为碱性：稀酸溶性硫化物的特征反应。为鉴定+2Cd锌钡白(立德粉)黄+22 )CdS(s,SHCd+2H+(2) 硫化物稀酸不溶性硫化物(3) 配合物 Zn2+，Cd2+与X-，NH3，CN-形成配合物Zn(NH3)42+， Cd(NH3)42+， Zn(CN)42-， Cd(CN)42-， CdCl42-等。 特点：配位数为4，稳定，四面体构型，多为无色。Cd2+的配合物相对Zn2+的同配体配合物稳定。 例如： F- Cl- Br- I-lg f1K0.73 0.43 -0.60 -1 Zn2+lg f1K0.46 1.95 1.75 2.10 Cd2+(4)
11、Zn2+的鉴定（碱性条件）二苯硫腙 (CCl4溶液)绿色粉红色 (水层)上棕色 (CCl4层)下21(1) Hg()的化合物： Hg2Cl2， Hg2(NO3)2， 氯化亚汞(甘汞) 硝酸亚汞 难溶于水 易溶于水2. 汞的化合物(2) Hg()的化合物： HgCl2， Hg(NO3)2， HgO 氯化汞(升汞) 硝酸汞 氧化汞直线形共价分子 易溶于水 400分解为 剧毒 Hg和O2 剧毒229pm229pm 与S2-的反应 与OH-的反应(3) 汞的重要反应Hg2+ 0.9083V Hg22+ 0.7955V HgHgS -0.758V Hg2S -0.598V HgHg(I) 形成沉淀或配合
12、物时歧化。胺基氯化汞 与NH3的反应-4232ClNHHgCl(s,白)NH2NHHgCl +2433223Cl)Hg(NH2NHCl)Hg(NH+NH4ClHgCl2 + 2NH3 Hg (NH3)2Cl2NH4Cl加 有利于平衡右移4-24NHNesslerHgI +试剂的主要成分，用于鉴定为-I 与I- 的反应2-2)(s,HgI2IHg +金红色+-24-2)(aq,HgI2IHgI 无色222-22HgHgI)(s,IHg2IHg +草绿色2-O3H7I +2-244)I(s,NH HgHg 4OH2HgINH+红棕色O反之：可利用HgCl2鉴定Sn2+ Hg2+的鉴定)(aq,Hg(SCN)2SCNHg(SCN)-24-2无色+(s)Hg(SCN)2SCNHg 2-2+ 与SCN-的反应HgS： =1.610-52 HgS的溶解(4) 汞的配合物 Hg(SCN)42-， Hg(NH3)42+， HgI42-， HgCl42-等。 特点：配位数多为4，反磁性。f1K和 较接近，它们比 ， 大得多。f2Kf3Kf4K HgCl42- 106.74 106.48 100.85 101.00 f1Kf2Kf3Kf4K
