铜银锌汞 第四组

铜银锌汞中药学（1）第四组

谢飘王绿虹黄冰凡吴妙梨叶佩珊教学要求1.掌握铜、银、锌、汞的单质性质及用途了解铜银锌汞的使用时间及存在形式2.掌握铜、银、锌、汞的氧化物，

氢氧化物及其重要盐类的性质3.铜银锌汞离子的鉴定铜、银锌、汞了解铜银锌汞的使用时间及存在方式铜、银是铜族元素，位于周期表ds区ⅠB族；锌、汞，是锌族元素，位于周期表ds区ⅡB族。（Ps:铜、锌族元素价电子层构型为(n-1)d10ns1、(n-1)d10ns2)

银的认识：1）存在：单质、硫化物(Ag2S)

2）被人们用作钱币，有：“货币金属”之称

锌的认识：1）存在：单质、硫化物(ZnS)、含氧化合物(ZnO、ZnCO3)、与铅矿共生

2）我国古代劳动人民首先开始使用，有学者认为，大约在西汉时期已经有铜-锌合金铸造的钱币汞的认识：1）存在：单质、硫化物(HgS)

2）人类认识和使用的最早的元素，西方资料显示公元前16~公元前15世纪古埃及人开始使用水银，中国大约在公元前3~公元前4世纪开始使用水银铜的认识：1）存在：以金属、硫化物、砷化物、氯化物和碳酸盐的形式广泛分布，最常见的矿物有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]和碱式砷酸铜铝（Ceruleite）Cu2Al7(AsO4)4(OH)13.12H2O等

2）在公元前7000~公元前6000年间，取代石器，也当过钱币使用，有：“货币金属”之称物理性质

a.铜族金属密度大、硬度大、熔点高，而碱金属则密度小，硬度小、熔点低。与碱金属相比，铜族元素的成键电子较多，金属键较强。

b.铜族元素的导电性导热性在所有金属中是最好的。它们的导电性顺序为：Ag＞Cu。这在于铜族元素的能带宽，能带内能级多，电子多，电子跃迁很容易。

C.铜族元素都是面心立方紧密堆积结构，有较多的滑移面，故有良好的延展性。

d.铜和银都有特征颜色：Cu(紫红)、Ag(白)

化学性质

铜族元素的化学活性从Cu至Au降低，主要表现在与空气中氧的反应和与酸的反应。（1）与氧反应

室温时，在纯净干燥的空气中，铜和银都很稳定。

加热时，铜形成黑色氧化铜，但银不与空气中的氧结合。2Cu+O2==2CuO在含有CO2的潮湿空气中放久后，铜表面会慢慢生成一层绿色的铜锈：

2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2-CuCO3铜制品如有锈斑可用食醋擦洗。银和金不发生上述反应.此所谓“真金不怕火炼”！

掌握铜、银、锌、汞的单质性质及用途（2）.与酸反应它们电极电势都高于氢的电极电势，因此它Cu、Ag、Au不能置换稀酸中的H+离子，Cu、Ag可溶于氧化性酸，Au只溶于王水。

例如：铜、银可以与具有氧化性的酸作用

2Cu+2H2SO4(浓)=2CuSO4+SO2↑+2H2O2Ag+2H2SO4(浓)=Ag2SO4+SO2↑+2H2O（4）.与卤素反应铜族元素均能和卤素反应。铜在常温下就能与卤素反应，银反应很慢。(从铜到银越老越难反应)（3）.与硫反应

铜可以被硫腐蚀，特别是银对硫及硫化物（H2S）极为敏感，这是银器暴露在含有这些物质的空气层中生成一层Ag2S的黑色薄膜而使银失去银白色光泽的主要原因。化学性质：（锌和汞）与非金属反应：2Zn+O2=2ZnO(1273K)2Hg+O2=2HgO(773K)Zn+S=ZnSHg+S=HgS(亲硫元素)Zn+X2=ZnX24Zn+2O2+3H2O+CO2=ZnCO3•3Zn(OH)2与酸反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2Hg+2H2SO4(浓)=HgSO4+SO2+2H2O(加热)3Hg+8HNO3=3Hg(NO3)2+2NO+4H2O

与碱反应：Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4](OH)2+H2(不同于铝)

锌是两性金属，既溶于酸也溶于碱，与氨能形成配离子溶于氨水。汞与氧化合较慢，而与硫、卤素则容易反应，Hg只能溶于氧化性酸锌汞单质的性质物理性质：都是银白色的金属，锌表面因有一层ZnCO3·3Zn(OH)2而略显蓝灰色，熔沸点较低，不仅低于碱土金属，还低于铜族元素，按锌到汞的顺序下降。这是由于锌族元素的d电子不参与成键，且s电子成对，成键能力较弱，因此，锌族元素参与形成金属键的电子少，金属键较弱。其中，Hg的6s2电子相对最难参与形成金属键，金属键最弱，汞是金属中熔点最低的，是唯一的液体金属，有流动性。汞蒸气有毒，吸入人体会产生慢性中毒。处理方法：1.临时存放时，必须在汞上面上覆盖10%的NaCl溶液，以免汞蒸气蒸发。2.使用时要注意，撒落到地面上应尽量收集，再用S粉处理使汞变为硫化汞。3.室温下，汞的蒸气与碘的蒸气相遇时，能生成碘化汞，因此可以把碘升华为气体，以除去空气中的汞蒸气。1.铜的化合物Cu(+1)、Cu(+2)的化合物主要是氧化物及其氢氧化物、卤化物、硫化物和配合物。Cu(Ⅰ)的化合物：特点：亚铜化合物是反磁性的，d轨道全满,没有d-d跃迁，通常为无色。

Cu(Ⅰ)的化合物在固态时稳定性高于Cu(Ⅱ)，但在溶液中容易被氧化为Cu(Ⅱ)。几乎所有的Cu(Ⅰ)化合物都难溶于水，其溶解度顺序为：CuCl＞CuBr＞CuI＞CuSCN＞CuCN＞Cu2S氧化物：由于极化，Cu2O是共价型化合物。热稳定性高，不溶于水，是一种有毒的物质，具有半导体性质。卤化物：除氟因其电负性很大而不能形成CuF外，其他三种都是白色难溶于水的化合物，其溶解度按CuX(X=Cl、Br、I)顺序降低.卤化亚铜的制备：

加热HCl(浓)+Cu+CuCl2===2[CuCl2]-+2H+

生成物用水稀释则得CuCl白色沉淀。硫化亚铜2Cu+S=Cu2SCu2S可溶于热浓硝酸和KCN:3Cu2S+16HNO3(浓)=6Cu(NO3)2+3S↓+4NO↑+8H2OCu2S+4CN-=2[Cu(CN)2]-+S2-配合物Cu(+1)能与X-（除F-外）NH3、CN-等配体形成配位数为2、3、4的配合物。这可以从Cu为d10构型，具有空的外层ns、np轨道，能量相近的轨道有利于形成sp杂化轨道。②Cu(Ⅱ)的化合物：在固态或水溶液中都稳定，且易溶于水。氧化铜：性质：碱性氧化物、具有一定的氧化性（能被还原）、热稳定性高（1273K以上分解成Cu2O）。氢氧化铜：性质：两性偏碱：Cu(OH)2+OH-⇌Cu(OH)42-作为沉淀，Cu(OH)2在溶液中存在的pH范围是5-15。卤化物：没有CuI2。由于极化的原因，固态时，从CuF2（白色）→CuCl2（棕色）→CuBr2（黑色），颜色加深。其中重要的是CuCl2（共价型化合物）。

硫酸铜

CuSO4·5H2O—胆矾，最重要的二价铜盐。水解显微酸性，可与较活泼金属反应、与碱或氨水反应，还可作农药。如：波尔多液将CuSO4·5H2O、CaO及水按1:1:100配制的乳液。

2、银的化合物

银的化合物具有以下特点：★难溶的多。

易溶：AgNO3,AgF,AgClO4

难溶：AgCl,AgBr,AgI,AgCN,AgSCN,Ag2S,Ag2CO3,Ag2CrO4等。★热稳定性差(见光，受热易分解)。

★有颜色。

AgCl

AgBr

AgI

Ag2O

Ag2CrO4

Ag2S

白

浅黄

黄

褐

砖红

黑水溶液中Cu(Ⅰ)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；2Cu+Cu2++Cu歧化反歧化1.有还原剂存在(如Cu、SO2、I–等)。2.有能降低[Cu+]的沉淀剂或配合剂(如Cl–、I–、CN–等)。[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)。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:1.氧化物与氢氧化物：

2Zn+O2=2ZnOZnCO3==ZnO＋CO2↑568KZnO是白色粉末，难溶于水，俗名锌白，常用作白色颜料。ZnO是两性化合物，溶于酸形成锌（II）盐，溶于碱形成锌酸盐如[Zn(OH)4]2-

。在锌盐和镉盐溶液中加入适量强碱，可以得到它们的氢氧化物。Zn（OH）2是两性氢氧化物，Zn(OH)2和Cd(OH)2均可溶于氨水生成氨配离子。Zn2+/Cd2++2OH–

==Zn(OH)2/Cd(OH)2

Zn(OH)2＋2OH-

=[Zn(OH)4]2-

Zn(OH)2＋4NH3

==[Zn(NH3)4]2+＋2OH－Cd(OH)2＋4NH3

==[Cd(NH3)4]2+

+2OH-2.硫化物

Ksp

颜色溶解情况HgS3.5×10－53黑溶于王水与Na2SCdS3.6×10－29

黄可溶于浓HClZnS1.2×10－23白可溶于稀HCl3HgS＋8H+＋2NO3－＋12Cl－

==3HgCl42－＋3S↓＋2NO↑＋4H2OHgS＋Na2S==Na2[HgS2]（二硫合汞酸钠）3.卤化物

ZnCl2

是固体盐中溶解度最大的（283K，333g/100g水），溶于水有少量水解如将氯化锌溶液蒸干：ZnCl2＋H2O

Zn(OH)Cl＋HCl↑ZnCl2吸水性强，可在有机合成上用作脱水剂△（2）HgCl2

HgCl2熔点低（549K），加热能升华，俗称升汞。极毒，内服0.2～0.4g可致死，微溶于水，是共价型化合物，其晶体为分子型晶体。在水中很少电离，主要以HgCl2分子形式存在，在过量Cl-存在下而溶解：HgCl2+2Cl-=[HgCl4]2-HgCl2NH3Hg(NH2)Cl↓H2OHg(OH)Cl↓+HClSnCl2Hg2Cl2+SnCl4SnCl2Hg↓+SnCl4(3)Hg2Cl2

Hg2Cl2味甜，通常称为甘汞，无毒不溶于水的白色固体由于Hg(I)无成对电子，因此Hg2Cl2有抗磁性。

对光不稳定：Hg2Cl2

光HgCl2+HgHg2Cl2常用来制做甘汞电极，电极反应为：Hg2Cl2+2e==2Hg(l)+2Cl－

4、Hg(I)与Hg(II)