第一节过渡元素概述

第一节过渡元素概述第七节锌族元素13-7-1锌族元素概述ds区ⅡB族ZnCdHg锌镉汞价层电子构型3d104s24d105s25d106s2主要氧化数+2、+1+2、+1+2、+1E(M2+/M)/V-0.7626-0.4030.8535通性13-7-1锌族元素概述A金属活泼性减弱在自然界主要以氧化物、硫化物存在重要的矿石有：闪锌矿(ZnS)、

红锌矿(ZnO)、菱锌矿(ZnCO3)离子极化力、变形性增强，其化合物溶解度减小。●后过渡金属元素突出的抗氧化性在这里突然消失，

Zn2+/Zn电对的标准电极电势低至–0.76V●Zn,Cd,Hg的升华焓比其他过渡金属低得多,甚至比同周期的碱土金属还要低

这是由于d

轨道不参与成键(或参与成键较弱)引起金属–金属键较弱。一个d区与p区元素交界的族zinc,cadmiumandmercury一个d区与p

区元素交界的族zinc,cadmiumandmercury人类发现最早的金属之一人类发现的第一个超导体金属在Hg22+中发现的第一个金属–金属键Zn2+

Zn

-0.7626Cd2+

Cd22+Cd

>-0.6<-0.2Hg2+

Hg22+Hg

0.9110.7960E/VA

易发生：Hg2++Hg→Hg22+

通性单质物理性质均为银白色金属，锌略带蓝白色。熔、沸点较低，并按Zn-Cd-Hg顺序降低,常温下Hg为液态。金属之间或能与许多金属能形成合金。如黄铜——60%Cu、40%ZnHg能溶解许多金属形成合金，即汞齐。汞齐中的其它金属仍保持原有金属性质,如钠汞齐与水反应可置换出氢气。空气中含微量Hg蒸气，

对人体健康不利,撒落在地上的Hg可用锡箔将其沾起(形成锡汞齐)，也可撒上硫粉形成无毒HgS。储存Hg，Hg上面需加水封，以防Hg蒸发。

单质化学性质Zn与Cd相似，Hg化学活泼性较差2Zn+O2+H2O+CO2→

Zn(OH)2·ZnCO3在干燥空气中稳定Zn:1.在潮湿空气中表面生成致密碱式碳酸盐薄膜，保护Zn不被继续氧化2.加热下可与绝大多数非金属反应2Zn+O22ZnO1000CZn与稀、浓硝酸作用演示单质化学性质Zn与Cd相似，Hg化学活泼性较差在干燥空气中稳定Zn:1.在潮湿空气中表面生成致密碱式碳酸盐薄膜，保护Zn不被继续氧化2.加热下可与绝大多数非金属反应3.两性4.溶于氨水Zn+4NH3+2H2O→[Zn(NH3)4]2++H2+2OH-Zn+2OH-+2H2O→[Zn(OH)4]2-+H2Zn+2H+

→Zn2++H213-7-2锌的重要化合物13-7-2锌的重要化合物氧化物和氢氧化物ZnOZn(OH)2颜色白色白色溶解性微溶于水?难溶于水热稳定性稳定较稳定酸碱性两性加入氨水——溶解ZnO

+2H+→

Zn2++H2OZn(OH)2+2H+→

Zn2++2H2OZnO

+2OH-

+H2O

→

[Zn(OH)4]2-Zn(OH)2+2OH-

→

[Zn(OH)4]2-

877Zn(OH)2ZnO+H2OCZn(OH)2+4NH3

→

[Zn(NH3)4]2++2OH-制取:盐类氯化锌(ZnCl2)3.无水ZnCl2:ZnCl2·xH2O+xSOCl2→ZnCl2+2xHCl+xSO2(氯化亚砜)2.Zn+2HCl(干燥)ZnCl2+H2700℃1.Zn+Cl2

→ZnCl2盐类氯化锌(ZnCl2)性质：ZnCl2+H2O→H[ZnCl2(OH)]浓溶液具有显著酸性,能溶解金属氧化物Fe2O3+6H[ZnCl2(OH)]→Fe[ZnCl2(OH)]3+3H2O常用于锡焊前清除金属表面氧化物无水ZnCl2为白色固体蒸干ZnCl2水溶液，得不到ZnCl2，

得到的是Zn(OH)Cl。吸水性强，易溶于水，水溶液显酸性Zn2+

+H2OZn(OH)++H+在锌盐溶液中通入H2S，可得到ZnS盐类硫化锌(ZnS)白色颜料，混合晶体ZnS·BaSO4称为锌钡白(即立德粉)，是优良的白色颜料。在晶体ZnS中掺入微量Cu、Mn、Ag做活化剂，光照时可发出不同颜色的荧光，此材料可作荧光粉。Zn2++H2S→ZnS(白色)+2H+

配合物常见配位数4主要配合物[Zn(NH3)4]2+[Zn(CN)4]2-K

2.88×1095.01×1016f用于电镀[Zn(CN)4]2-/Zn:-1.26V[Cu(CN)4]2-/Cu:-1.27VZn2+的鉴定——在强碱性溶液中，用二苯硫腙试剂二苯硫腙(CCl4溶液)绿色

粉红色(水层)上棕色(CCl4层)下13-7-3汞的重要化合物13-7-3汞的重要化合物氧化汞变体红色HgO黄色HgO制取Hg(NO3)2分解汞盐中加碱Hg++2OH-

→

HgO

+H2OHg(NO3)2

→

2HgO+4NO2+O2为制造汞盐的主要原料，也可作医疗、分析试剂、陶瓷颜料等。氯化汞和氯化亚汞

HgCl2(升汞)Hg2Cl2(甘汞)剧毒(用于手术器具消毒)无毒,味甜(少量作泻药)熔点低,易升华制取Hg+Cl2→HgCl2HgCl2+Hg→Hg2Cl2颜色白色白色类型共价化合物分子构型Cl—Hg—ClCl—Hg—Hg—Cl氧化数+2+1溶解度略溶难溶为弱电解质，在水中主要以分子形式存在，有“假盐”之称2.在水中稍有水解：

HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl氯化汞和氯化亚汞

HgCl2(升汞)Hg2Cl2(甘汞)稳定性较稳定见光分解与稀氨水反应★HgNH2Cl(白色)(氨基氯化汞)

HgNH2Cl↓(白色)

+Hg↓(黑色)与SnCl2

适量Hg2Cl2↓(白色)Hg↓(黑色)反应★过量Hg↓(黑色)与KCl反应[HgCl4]2-——HgCl2+2NH3→

Hg(NH2)Cl+NH4ClHg2Cl2+2NH3→Hg(NH2)Cl+Hg+NH4ClHgCl2+2Cl-

→

[HgCl4]2-配制HgCl2溶液时,可加入KCl

,

以增加HgCl2的溶解度Hg2Cl2HgCl2+Hg∴Hg2Cl2应保存在棕色瓶中光2HgCl2+SnCl2→

Hg2Cl2+SnCl4Hg2Cl2+SnCl2→

2Hg+SnCl4为什么氯化亚汞分子式要写成Hg2Cl2而不能写成HgCl？

Hg原子电子构型为5d106s2。若氯化亚汞分子式写成HgCl，则意味着在氯化亚汞的分子中,汞还存在着一个未成对电子,这是一种很难存在的不稳定构型；另外,它又是反磁性的，这与5d106s2的电子构型相矛盾。因此，写成Cl

–Hg–Hg–Cl

才与分子磁性一致，试验证明其中的汞离子是{Hg-Hg}2+,而不是Hg+。这一结论可以通过很多实验方法证明,例如，平衡常数法,浓差电池法，电导法，拉曼光谱法，X射线衍射法等。Question1SolutionHg(NO3)2Hg2(NO3)2制取HgO;Hg+HNO3过量Hg+HNO3;Hg(NO3)2+Hg溶解性易溶(Hg2+)易溶(Hg22+)易水解HgO·Hg(NO3)2Hg2(OH)NO3

与KI反应★

适量HgI2(橘红色)Hg2I2

(浅绿色)过量[HgI4]2-[HgI4]2-+Hg与氨水反应HgO·NH2NO3HgO·NH2NO3+Hg与O2反应\\\\\\\\Hg(NO3)2热稳定性HgO+NO2+O2HgO+NO2硝酸汞和硝酸亚汞

HgO+2HNO3→Hg(NO3)2+H2OHg+4HNO3(过量)→Hg(NO3)2+2NO2+2H2O6Hg(过量)+8HNO3

→3Hg2(NO3)2+2NO+4H2OHg

(NO3)2+Hg→Hg2(NO3)22Hg(NO3)2+H2O→HgO·Hg(NO3)2+2HNO3

(白色)Hg2(NO3)2+H2O→Hg2(OH)NO3+HNO3(浅黄色）配制Hg(NO3)2、Hg2(NO3)2溶液时,应先溶于稀硝酸中过量HgI2

+2I-→[HgI4]2-(无色)

Hg2I2

+2I-→[HgI4]2-+Hg

适量2Hg2++2I-→HgI2

(橘红色)

2Hg22++2I-→Hg2I2

(浅绿色)[HgI4]2-可用于检验NH4+

2[HgI4]2-+4OH-+NH4+→

OHg2NH2I

+7I-+3H2O(奈斯勒试剂)

(红棕色)硝酸汞和硝酸亚汞

Hg(NO3)2Hg2(NO3)2制取HgO;Hg+HNO3过量Hg+HNO3;Hg(NO3)2+Hg溶解性易溶(Hg2+)易溶(Hg22+)易水解HgO·Hg(NO3)2Hg2(OH)NO3

与KI反应

适量HgI2(橘红色)Hg2I2

(浅绿色)过量[HgI4]2-[HgI4]2-+Hg与氨水反应HgO·NH2NO3HgO·NH2NO3+Hg与O2反应\\\\\\\\Hg(NO3)2热稳定性HgO+NO2+O2HgO+NO2

2Hg(NO3)2+4NH3+H2O→HgO·NH2NO3(白色)+3NH4NO3（碱式氨基硝酸汞）2Hg2(NO3)2+4NH3+H2O→HgO·NH2NO3+Hg+NH4NO32Hg2(NO3)2+O2+4HNO3→4Hg(NO3)2+2H2O为防止Hg2(NO3)2被空气氧化，可在其溶液中加入少量金属HgHg2++Hg→Hg22+

2Hg(NO3)22HgO+4NO2+O2Hg2(NO3)22HgO+2NO2慢加热Δ配合物

Hg(Ⅱ)可形成稳定配合物，如Hg(Ⅰ)形成配合物的倾向较小稳定性增强2.51×1041[Hg(CN)4]2-CN-1.698×1021[Hg(SCN)4]2-SCN-6.76×1029[HgI4]2-I-1.17×1015[HgCl4]2-4Cl-Kf配离子

配位数Hg(Ⅱ)与Hg(Ⅰ)的相互转化Hg(Ⅱ)→Hg(Ⅰ)Hg2+Hg22+Hg0.9910.7960Hg2++Hg

Hg22+c(Hg2+)c(Hg22+)K=

≈881.HgHg(NO3)2+Hg→Hg2(NO3)2HgCl2+Hg→Hg2Cl22.强还原剂与过量Hg(Ⅱ)化合物反应Hg(Ⅱ)与Hg(Ⅰ)的相互转化Hg(Ⅰ)→Hg(Ⅱ)Hg2++Hg

Hg22+

降低c(Hg2+)即可Hg22+

+2OH-

→

HgO+Hg+H2OHg22+

+S2-

→