版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、关于铜族与锌族元素第一张,PPT共四十页,创作于2022年6月2Cu+4HCl+O2 =2Cu+O2+CO2+H2O =Cu(OH)2 CuCO3 (铜器表面泛绿)4Ag+2H2S+O2 =2Ag2S+2H2O (银器失去光泽)2CuCl2+2H2OAu+4HCl+HNO3 =HAuCl4+NO+2H2O2Cu+8HCl(浓) =2H2CuCl 4 +H27.1.2 铜族金属单质第二张,PPT共四十页,创作于2022年6月7.1.3 铜族元素化合物1. 氧化铜和氧化亚铜2Cu2+5OH+C6H12O6 =Cu2O+C6H11O7+3H2O CuO和Cu2O都不溶于水Cu(OH)2 CuO +
2、CO2 + H2O Cu2O 诊断糖尿病第三张,PPT共四十页,创作于2022年6月2. 卤化铜和卤化亚铜CuCl2不但溶于水,而且溶于乙醇和丙酮。在很浓的溶液中呈黄绿色,在稀溶液中显蓝色。CuCl2 2H2O Cu(OH)2 CuCl2+2HCl+2H2O 所以制备无水CuCl2时,要在HCl气流中加热脱水,无水CuCl2进一步受热分解为CuCl和Cl2 。第四张,PPT共四十页,创作于2022年6月用还原剂还原卤化铜可以得到卤化亚铜:2CuCl2+SnCl2 = 2CuCl+SnCl4 2CuCl2+SO2+2H2O = 2CuCl+H2SO4+2HCl CuCl2+Cu = 2CuCl
3、2Cu2+2I =2CuI + I2 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。卤化亚铜是共价化合物第五张,PPT共四十页,创作于2022年6月 干燥的CuCl在空气中比较稳定,但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化:4CuCl + O2+ 4H2O = 3CuO CuCl2 3H2O + 2HCl 8CuCl + O2 = Cu2O + 4Cu2+ + 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:CuCl32+ CuCl2 冲稀 浓HCl 2CuCl+ 3Cl 第六张,PPT共四十页,创作于2
4、022年6月3. 硫酸铜CuSO4俗称胆矾。可用铜屑或氧化物溶于硫酸中制得。 CuSO4 5H2O在不同温度下可逐步失水。375KCuSO4 5H2O CuSO4 3H2O+2H2O CuSO4 3H2O CuSO4 H2O+2H2O 386K531KCuSO4 H2O CuSO4+H2O加热CuSO4 ,高于600 oC ,分解为CuO、SO2 、SO3和O2 。 无水硫酸铜为白色粉末,不溶于乙醇和乙醚,吸水性很强,吸水后呈蓝色,利用这一性质可检验乙醇和乙醚等有机溶剂中的微量水,并可作干燥剂。第七张,PPT共四十页,创作于2022年6月4. Cu(I)与Cu(II)的相互转化 铜的常见氧化态
5、为+1和+2,同一元素不同氧化态之间可以相互转化。这种转化是有条件的、相对的,这与它们存在的状态、阴离子的特性、反应介质等有关。气态时,Cu+(g)比Cu2+(g)稳定,由rGm的大小可以看出这种热力学的倾向。2Cu+(g) = Cu2+(g) + Cu(s)rGm = 897 kJ mol1第八张,PPT共四十页,创作于2022年6月2. 常温时,固态Cu(I)和Cu(II)的化合物都很稳定。CuO2(s) = CuO(s)+Cu(s)rGm = 113.4 kJ mol1 3. 高温时,固态的Cu(II)化合物能分解为Cu(I)化合物,说明Cu(I)的化合物比Cu(II)稳定。2CuCl2
6、(s)773K4CuO(s)1273K2CuS(s)728K2CuCl(s) + Cl22CuO(s) + O2Cu2S(s) + S4. 在水溶液中,简单的Cu+离子不稳定,易发生歧化反应,产生Cu2+和Cu,因为Cu2+ 的水合热比Cu+ 的要大得多。第九张,PPT共四十页,创作于2022年6月Cu+0.153Cu2+0.521Cu2Cu+ = Cu + Cu2+K=Cu2+Cu+2=1.701061(0.5210.153)0.0592= 6.23lgK=n(E+E)0.0592=将CuCl2溶液、浓盐酸和铜屑共煮(反歧化) Cu2+Cu+2Cl CuCl2CuCl2CuCl+ClCuSO
7、4溶液与KI溶液作用可生成CuI沉淀 2Cu2+4I =2CuI+I2第十张,PPT共四十页,创作于2022年6月水溶液中Cu()的歧化是有条件的相对的:Cu+较大时,平衡向生成Cu2+方向移动,发生歧化; Cu+降低到非常低时,(如生成难溶盐,稳定的配离子等),反应将发生倒转(用反歧化表示)。2Cu+ Cu2+Cu歧化反歧化 在水溶液中,要使Cu(I)的歧化朝相反方向进行,必须具备两个条件:有还原剂存在(如Cu、SO2、I等)。有能降低Cu+的沉淀剂或配合剂(如Cl、I、CN等)。第十一张,PPT共四十页,创作于2022年6月5. 氧化银和氢氧化银 在温度低于45oC ,用碱金属氢氧化物和硝
8、酸银的90%酒精溶液作用,则可能得到白色的AgOH沉淀。 Ag2O是构成银锌蓄电池的重要材料,充放电反应为: 2Ag+2OH Ag2O+H2O Ag+O2 放电充电AgO+Zn+H2O Ag+Zn(OH)2 Ag2O和MnO2、Cr2O3 、CuO等的混合物能在室温下将CO迅速氧化成CO2,因此可用于防毒面具中。第十二张,PPT共四十页,创作于2022年6月6. 卤化银Ag+X = AgX (X=Cl、Br、I)Ag2O+2HF = 2AgF +H2O(蒸发,可制得AgF)颜色溶度积键型晶格类型AgF白离子NaClAgCl白1.81010过渡NaClAgBr黄5.0 1013过渡NaClAgI
9、黄8.91017共价ZnSAgX的某些性质第十三张,PPT共四十页,创作于2022年6月AgCl、AgBr、AgI都有感光分解的性质,可作感光材料。2AgX 2Ag+X2 hAgX银核AgXh对苯二酚AgAgXNa2S2O3 定影Ag 米吐尔显影 Ag+ + X = AgXAg+ + 2X = AgX-2AgX+ X = AgX2-2注意卤离子用量第十四张,PPT共四十页,创作于2022年6月7. 硝酸银 AgNO3见光分解 ,痕量有机物促进其分解,因此把AgNO3保存在棕色瓶中。 AgNO3和某些试剂反应,得到难溶的化合物,如:白色Ag2CO3、黄色Ag3PO4、浅黄色Ag4Fe(CN)6、
10、桔黄色Ag3Fe(CN)6、砖红色Ag2CrO4。 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。第十五张,PPT共四十页,创作于2022年6月8. 金的化合物Au()是金的常见的氧化态,如: AuCl3无论在气态或固态,它都是以二聚体Au2Cl6的形式存在,基本上是平面正方形结构。AuF3,AuCl3,AuCl4,AuBr3,Au2O3 H2O等AuCl3AuCl+Cl2第十六张,PPT共四十页,创作于2022年6月7.1.4 铜族元素的配合物 铜族元素的离子具有18e结构,既呈较大的极化力,又有明显的变形性,因而化学键带有部分共价性。 可以形成多种配离子,大多数阳
11、离子以sp、sp2、sp3、dsp2等杂化轨道和配体成键。易和H2O、NH3、X(包括拟卤离子)等形成配合物。1. 铜()配合物 Cu+为d10电子构型,具有空的外层sp轨道,它能以sp、sp2或sp3等杂化轨道和X(除F外)、NH3、S2O32、CN等易变形的配体形成配合物,如CuCl32、Cu(NH3)24+、Cu(CN)43等,大多数Cu(I)配合物是无色的。 Cu+的卤配合物的稳定性顺序为IBrCl第十七张,PPT共四十页,创作于2022年6月Cu(NH3)2Ac用于合成氨工业中的铜洗工序:Cu(NH3)2Ac + CO + NH3加压降温减压加热 若向Cu2+溶液中加入CN,则溶液的
12、蓝色消失Cu2+ + 5CN = Cu(CN)43 + 1/2(CN)2Cu2O + 4NH3 H2O = 2Cu(NH3)2+ + 2OH + 3H2O2Cu(NH3) 2+ + 4NH3 H2O + 1/2O2 = 2Cu(NH3)42+ 2OH + 3H2OCu(NH3)2Ac CO第十八张,PPT共四十页,创作于2022年6月2 . 铜()配合物 Cu2+的配位数有2,4,6等,常见配位数为4。 Cu(II)八面体配合物中,如Cu(H2O)62+、 CuF64、Cu(NH3)4(H2O)22+等,大多为四短两长键的拉长八面体,只有少数为压扁的八面体,这是由于姜泰勒效应引起的。Cu(H2
13、O)62+ , Cu(NH3)42+等则为平面正方形。 CuX42(X=Cl ,Br )为压扁的四面体。第十九张,PPT共四十页,创作于2022年6月3. 银的配合物 Ag+通常以sp杂化轨道与配体如Cl、NH3、CN 、S2O32等形成稳定性不同的配离子。AgCl Ksp 1.81010Ag(NH3)2+ K稳 1.1107NH3 H2OAgBr Ksp 5.01013Br S2O32Ag(S2O2)23 K稳4.01013IAgI Ksp 8.91017CNAg(CN)2 K稳 1.31021S2Ag2S Ksp 21049第二十张,PPT共四十页,创作于2022年6月2Ag(NH3)2+
14、 + HCHO + 2OH = 2Ag+ HCOO + NH4+ + 3NH3 + H2O4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 = 4NaAg(CN)2 + 4NaOH2Ag(CN)2 + Zn = Ag + Zn(CN)42 HAuCl4 H2O(或NaAuCl4 2H2O)和KAu(CN)2是金的典型配合物。4. 金的配合物 2Au + 4CN + 1/2O2+ H2O = 2Au(CN)2 + 2OH 2Au(CN)2 + Zn = 2Au + Zn(CN)42银镜反应,鉴定醛基第二十一张,PPT共四十页,创作于2022年6月7.4.6 B族元素性质与A族元素性质的对比B族元素
15、与A族元素的对比物理化学性质AB电子构型ns1(n-1)d10ns1密度、熔、沸点及金属键较低,金属键较弱较高,金属键较强导电导热及延展性不如B很好第一电离能、升华热水和能较低较高第二、三电离能较高较低第二十二张,PPT共四十页,创作于2022年6月7.2 锌族元素 7.2.1 锌族元素通性 锌族元素包括锌、镉、汞三个元素,它们价电子构型为(n-1)d10ns2,锌族元素基本性质如下: 熔点/K 沸点/K 第一电离势/(kJ/mol) 第二电离势/(kJ/mol) 第三电离势/(kJ/mol) M2+(g)水合热/(kJ/mol) 氧化态Zn 6931182915174338372054+2C
16、d 5941038873164136161316+2Hg 2346481013182032991833+1, +2第二十三张,PPT共四十页,创作于2022年6月 与其他的d区元素不同,本族中Zn和Cd很相似而同Hg有很大差别: 锌族元素的标准电势图 E0A Zn2+ Zn 0.7628 Cd2+ Cd22+ Cd 0.6 0.2+0.851HgCl2 Hg2Cl2 Hg +0.63+0.26 E0B ZnO22- Zn1.216 Cd(OH)2 Cd 0.809 HgO Hg +0.0984第二十四张,PPT共四十页,创作于2022年6月4Zn2O23H2OCO2 = ZnCO33Zn(OH
17、)2Zn2NaOH2H2O =Na2Zn(OH)4H2Zn4NH32H2O =Zn(NH3)42+H22OH Hg只能溶于氧化性酸,汞与氧化合较慢,而与硫、卤素则很容易反应:3Hg8HNO3 =3Hg(NO3)22NO4H2O 6Hg(过)8HNO3(冷、稀) =3Hg2(NO3)22NO4H2O 7.2.2 单质 第二十五张,PPT共四十页,创作于2022年6月 银锌电池以Ag2O2为正极,Zn为负极,用KOH做电解质,电极反应为:负极:正极:总反应:Zn2e2OH = Zn(OH)2Ag2O24e2H2O = 2Ag+4OH2ZnAg2O22H2O = 2Ag2Zn(OH)2 银锌电池的蓄
18、电量是1.57Aminkg1 ,比铅蓄电池(蓄电量为0.29Aminkg1)高的多,所以银锌电池常被称为高能电池。第二十六张,PPT共四十页,创作于2022年6月1. 氧化物与氢氧化物 ZnCO3 = ZnOCO2 568K CdCO3 = CdOCO2 600K ZnO受热时是黄色的,但冷时是白色的。ZnO俗名锌白,常用作白色颜料 。 氧化镉在室温下是黄色的,加热最终为黑色,冷却后复原。这是因为晶体缺陷(金属过量缺陷)造成的。锌和镉在常见的化合物中氧化数为2 。汞有1和2两种氧化数。多数盐类含有结晶水,形成配合物倾向也大。7.2.3 锌族元素的主要化合物: 第二十七张,PPT共四十页,创作于
19、2022年6月Zn2+(Cd2+)+OH = Zn(OH)2 ( Cd(OH)2 )Hg2+2OH = HgO+H2OZn(OH)2 Cd(OH)2 HgO碱性增强Zn(OH)24NH3 = Zn(NH3)42+2OH Cd(OH)24NH3 = Cd(NH3)42+2OH 黄色HgO在低于573K加热时可转变成红色HgO 。两者晶体结构相同,颜色不同仅是晶粒大小不同所致。黄色晶粒较细小,红色晶粒粗大。2HgO = 2HgO2 573K 第二十八张,PPT共四十页,创作于2022年6月2. 硫化物 Ksp 颜 色 溶解情况HgS3.51053黑溶于王水与Na2SCdS 3.61029 黄 溶于
20、6mol/L HClZnS1.21023白溶于2mol/L HCl3HgS8H+2NO312Cl = 3HgCl423S2NO4H2O HgSNa2S = Na2HgS2( 二硫合汞酸钠) 黑色的HgS加热到659K转变为比较稳定的红色变体。 第二十九张,PPT共四十页,创作于2022年6月 ZnS可用作白色颜料,它同BaSO4共沉淀所形成的混合晶体ZnSBaSO4叫做锌钡白或立德粉,是一种优良的白色颜料。ZnSO4(aq)BaS(aq) = ZnSBaSO4 在晶体ZnS中加入微量的金属作活化剂, 经光照后能发出不同颜色的荧光 ,这种材料叫荧光粉,可制作荧光屏、夜光表等,如:加银为蓝色 加铜
21、为黄绿色 加锰为橙色 CdS用做黄色颜料,称为镉黄。纯的镉黄可以是CdS,也可以是 CdSZnS的共熔体。 第三十张,PPT共四十页,创作于2022年6月3. 卤化物 (1) ZnCl2 氯化锌溶液蒸干 :ZnCl2H2O Zn(OH)ClHCl 氯化锌的浓溶液形成如下的配合酸: ZnCl2H2O = HZnCl2(OH)这个配合物具有显著的酸性,能溶解金属氧化物,俗称熟镪水。 FeO2HZnCl2(OH) = FeZnCl2(OH)2H2O 第三十一张,PPT共四十页,创作于2022年6月(2)Hg2Cl2Hg2Cl2味甜,通常称为甘汞,无毒 不溶于水的白色固体 Hg Hg成键无单电子,因此
22、Hg2Cl2有抗磁性。 对光不稳定 Hg2Cl2常用来制做甘汞电极,电极反应为: Hg2Cl2 + 2e = 2Hg(l) + 2Cl 第三十二张,PPT共四十页,创作于2022年6月(3)HgCl2 HgCl2俗称升汞。极毒,内服0.20.4g可致死,微溶于水,在水中很少电离,主要以HgCl2分子形式存在 。 HgCl2NH3Hg(NH2)Cl H2OHg(OH)Cl + HClSnCl2Hg2Cl2 + SnCl4SnCl2Hg+ SnCl4 用于鉴定Hg2,Sn2第三十三张,PPT共四十页,创作于2022年6月7.2.4 Hg(I)与Hg(II)相互转化 Hg22+在水溶液中可以稳定存在
23、,歧化趋势很小,因此,常利用Hg2+与Hg反应制备亚汞盐,如:Hg(NO3)2Hg 振荡 Hg2(NO3)2 HgCl2Hg 研磨 Hg2Cl2 Hg22+ = Hg + Hg2+K0歧1.14102第三十四张,PPT共四十页,创作于2022年6月 当改变条件,使Hg2+生成沉淀或配合物大大降低Hg2+浓度,歧化反应便可以发生,如:Hg22+S2 =HgS(黑)Hg Hg22+4CN =Hg(CN)42 HgHg22+4I =HgHgI42 Hg22+2OH =Hg HgO H2O 用氨水与Hg2Cl2反应,由于Hg2+同NH3生成了比Hg2Cl2溶解度更小的氨基化合物HgNH2Cl,使Hg2
24、Cl2发生歧化反应:Hg2Cl22NH3 =HgNH2Cl2(白)Hg(黑)NH4Cl 用来分离Hg22+和Ag+第三十五张,PPT共四十页,创作于2022年6月7.2.5 配合物 由于锌族的离子为18电子层结构,具有很强的极化力与明显的变形性,因此比相应主族元素有较强的形成配合物的倾向。在配合物中,常见的配位数为4,Zn2+的配位数为或6。1. 氨配合物 Zn2+、Cd2+离子与氨水反应,生成稳定的氨配合物: Zn2+4NH3 = Zn(NH3 )42K稳2.88109Cd2+4NH3 =Cd(NH3 )42K稳1.321072. 氰配合物 Zn2+、Cd2+、Hg2+离子与氰化钾均能生成很稳定的氰配合物: Zn2+4CN =Zn(CN)42K稳5.01016Cd2+4C
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 电脑笔记本选购协议样本
- 2024客户服务合同的范文
- 城市轨道交通的运营安全与风险识别考核试卷
- 人脸识别技术在智能校园管理中的实际案例考核试卷
- 测绘公司正规合同模板
- 环保工程 保洁合同范例
- 园林公司聘用合同范例
- 信息系统安全评估与认证方案考核试卷
- 医疗废物转运政策解读
- 爱迪尔门锁甲方合同范例
- 人工智能驱动的数字经济发展与应用探索
- 手术室突发事件的紧急处理与应急演练
- 《心理健康教育》课件
- 《军事理论》课程标准
- 印刷品类售后服务方案
- 高标准农田施工工期承诺及保证措施
- 太阳能发电技术在航天与航空领域的应用
- 《中西方的节日》课件
- 《应用文书写作》课件
- MSOP(测量标准作业规范)测量SOP
- 【马工程笔记】第一章-民事诉讼法学概述
评论
0/150
提交评论