無機化學(xué)1-第19章原子核外價層電子構(gòu)型n1d10ns_第1頁
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文檔簡介

作業(yè)預(yù)習(xí)第2119銅副族和銅副族(I銅(+1,+2銀金銅、銀、金被稱為“貨幣金屬”鋅副族(II原子核外價層電子的構(gòu)型常見氧化態(tài)鋅(+2鎘和除+2之外,還有+1氧化態(tài)(Hg2 +Cd22+)。但鎘和1氧化態(tài)不穩(wěn)定,易發(fā)生歧 外層s電子后分別都呈現(xiàn)+1和+2價氧化態(tài),所以IB與IA、IIBIIA有相似之處。但是,由于ds區(qū)元素原子的次外層有18個電19章銅副族銅副族元素單 1物理容易形成合金,尤其以銅副族元素單 素原(n-1)dns軌道能量相近造成的;而堿金屬3s與次外層2p軌道能量相差很大,在般條件下很難失去次外層電1從Cu到Au,原子半徑雖增加但并不明顯,而核 銅副族元素單 1銅副族元素單&銅在干燥空氣中比較穩(wěn)定,在水中幾乎看不出2Cu+O2+H2O+ 銅綠可防止金屬進一步銅副族元素單 1銅副族元素單而使銀失去銀白色光S和H2S很敏感。銅副族元素單 1銅副族元素單Cu+4HNO3(濃 Cu(NO3)2+2NO2+23Cu+8HNO3(稀 3Cu(NO3)2+2NO+4Cu+2H2SO4(濃 CuSO4+SO2+2金的金屬活 ,只能溶于王水中Au+4HCl+ H[AuCl4]+NO+2銅副族元素單 1銅副族元素單Cu+4 Cu(CN)43-+OH-+1/22Cu+8NH3+O2+22[Cu(NH3)4]2++419- 銅副族元素的提取(不要求3Cu(I和Cu(II的相19-1-2銅的化合 1氧化數(shù)為+1的化合1氧化1的化(1) 銅的化合 1氧化數(shù)為+1的化合氧化亞銅Cu2O 2[Cu(OH)4]2-+4OH-++2H2O+Cu2O桔黃用這個反應(yīng)來檢測尿樣中的糖份,以幫助診 銅的化合 1氧化數(shù)為+1的化合64CuO 2Cu2O↓+O2↑4Cu2++8OH-+2Cu2O↓+N2↑+6銅的化合 1氧化數(shù)為+1的化合Cu2O+ Cu+Cu2++Cu2O十分穩(wěn)1235熔化但不Cu2O溶于氨Cu2O+4NH3+ 2[Cu(NH3)2]++銅的化合 1氧化數(shù)為+1的化合用NaOH處理CuCl的冷鹽酸溶液時,生成黃色的CuOH很不穩(wěn)定,易脫水變?yōu)橄鄳?yīng)的氧化物CuO結(jié)論 1氧化數(shù)為+1的化合(2)Cu2+Cu4Cl- 2[CuCl2](土黃色)[CuCl2]-加水稀釋CuClCl-2Cu2++4 2CuI↓+及堿金屬的氯化物溶液中,形成[Cu(NH3)2]+、[CuCl2]-、[CuCl3]2-或[CuCl4]3-等配離子。 1氧化數(shù)為+1的化合硫化 Cu2S只能溶于濃、熱硝酸或化鈉(鉀)溶液中3Cu2S+166Cu(NO3)2+3S+4NO+8Cu2S+4CN 2[Cu(CN)2]- 1氧化數(shù)為+1的化合物,由于Cu+的價電子構(gòu)型為d10,所以配位化合物不會由于d-d躍遷而產(chǎn)生顏色。4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+24[Cu(NH3)4]2++419-1-23Cu(I和Cu(II的相 2氧化數(shù)為+2的化合2氧化2&用熱分解 2CuO+4NO2+2Cu+ 2 2氧化數(shù)為+2的化合&CuO屬于堿性氧化物,難溶于水,可溶于酸CuO+2 Cu2++&CuO的熱穩(wěn)定性較好,加熱到1000℃時分△4 2Cu2O+O2△&CuO具有氧化性,在高溫下可被一些還原劑 2氧化數(shù)為+2的化合氧化銅

353-363

+&在有H+或 存在時,氫氧化銅可溶于氨水形成+氨配離子,反應(yīng)如下Cu(OH)2+2NH3H2O+2[Cu(NH3)4]2++4H2OCu(OH)2+4NH3H2O+2H+[Cu(NH3)4]2++6 2氧化數(shù)為+2的化合Cu(OH)2+ CuSO4+2Cu(OH)2+2NaOH Na2[Cu(OH)4] 2氧化數(shù)為+2的化合&有白CuF2、黃褐色CuCl2和黑色CuBr2,帶有結(jié)晶水的藍色CuF2·2H2O和藍綠色CuCl2·2H2O。鹵化銅的面正方形的中心

銅的化合 2氧化數(shù)為+2的化合Cu2++4 [CuCl4]2 ,如乙醇 ,說CuCl2具有CuCl22HCuCl22HCu(OH)2CuCl銅的化合 2氧化數(shù)為+2的化合 無水CuCl2進一2 強

2CuCl+Cl2銅的化合 2氧化數(shù)為+2的化合含氧酸的水作用。吸水后顯出水合銅離子的特征藍用來檢驗一些、乙醚等中的微量水分。以防止藻類生長。與石灰“波爾多”銅的化合 2氧化數(shù)為+2的化合配位化Cu2+為d9構(gòu)型,具有順磁性。由于可以發(fā)生d-躍遷,化合物都有顏色,與單齒配體一般成配位數(shù)4的正方形配位單元,如[Cu(NH3)4]2+19-1-2氧化數(shù)為+1的化氧化數(shù)為+2Cu(I和Cu(II的相銅的化合 3Cu(I)和Cu(II)的相互轉(zhuǎn)3Cu(I)和Cu(II的相Cu+轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時,Cu+的化2Cu Cu2+(g)+kJmolkJmolkJmolCu+易發(fā)生歧化 Cu2++銅的化合 3Cu(I)和Cu(II)的相互轉(zhuǎn)同樣,從銅的元素電勢EθA/Cu2+ Cu+0.521 Cu Eθ,Cu+轉(zhuǎn)化成Cu2和Cu的趨 298K時,此Kθ=1.7×由于Kθ銅的化合 3Cu(I)和Cu(II)的相互轉(zhuǎn)Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu2++Cu 2Cl-=Cu:還原劑,Cl:配位劑。CuCl的生成使得溶下降,而Eθ(Cu2+/Cu+)升高,即:EAθ/ Cu2+ CuCl0.122 Cu Eθ,故Cu2+將Cu氧化為 2Cu2++Cu+2Cl 2銅的化合 3Cu(I)和Cu(II)的相互轉(zhuǎn)在熱的Cu(II)溶液中加入KCN,得白 沉淀2Cu2++4CN- 2 ↓+(CN)2+(x-1)CN- [Cu(CN)x]1-x 19- 銅副族元素的提取(不要求銀的化合 1氫氧化物與氧化銀的常見氧化態(tài)為+1Ag2O由可溶性銀鹽與強堿反應(yīng)生成。Ag+與強2Ag+2 2AgOH(白于228K才能真正得到。銀的化合 1氫氧化物與氧化①Ag2O為中強堿,而Cu2O呈弱堿性③Ag2O與HNO3反應(yīng)生成穩(wěn)定的Ag(I)Ag2O+2 2AgNO3+會生成[Ag(NH3)2]Ag2O+4NH3+2[Ag(NH3)2]++2銀的化合 2其它簡單化合2的鹵化銀均難溶于水,且溶AgCl、AgBr、AgI次序降低,顏色也依次加深。將Ag2O溶于氫氟銀的化合 2其它簡單化合鹵化銀有感光性,是指其在光的作用下分分解生成Ag。2AgBr 2Ag+Br2然后用氫醌等顯影劑處理,將含有銀核的AgBrAgBr+2

+銀的化合 2其它簡單化合AgX+(n-1)X- (3Ag2S+8HNO3(濃)=銀的化合 2其它簡單化合在光照或加熱到440℃時 上AgNO3常用 劑和防腐劑銀的化合 3配位化合3型為d10,d軌道全充滿,不存在d-d躍遷。2[Ag(NH3)2]RCHO3OH-2Ag↓+RCOO-+4NH3↑+2“銀鏡反應(yīng)”,常用來鑒銀的化合 3配位化合Ag+形成穩(wěn)定程度不同Ag++2Cl-Ag++2NH3Ag++2Ag++2

[Ag(NH3)2]+K穩(wěn)=1.1×107經(jīng)過計算可以得到如下AgCl可以很好地溶解在氨水中,AgBr能很好地溶解在Na2S2O3溶液AgI可以溶解在KCN溶液中。19- 銅副族元素的提?。ú灰蠡蠎B(tài)時的氧化數(shù)主要為+3。 473K在金的化合物中,+3氧化態(tài)是最穩(wěn)定的。轉(zhuǎn)化為Au(III):3 Au3++2

19章銅副族19- 1物理次外層d軌道鋅副族元素的單質(zhì)1鋅副6s軌道上的兩個電子非常穩(wěn)定,因此它的金屬鍵更弱,其是所有金屬中最低蒸氣??梢匀芙馄渌饘傩纬升R,因組成不同,化學(xué)中常用做還原劑。在冶金中用來提煉金屬。鋅、鎘、與其它金屬容易形成合金,例如,黃銅是鋅最鋅副族元素的單質(zhì)1鋅副化學(xué)由于鋅、鎘、全充滿的d亞層比較穩(wěn)定,這Zn>Cd>H>Cu>Hg>Ag>鋅副族元素的單質(zhì)1鋅副與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸3Hg+8 3Hg(NO3)2+2NO↑+4但過量的與冷的稀硝酸反應(yīng)得到的是硝酸亞6Hg+83Hg2(NO3)2+2NO↑+4鋅副族元素的單質(zhì)1鋅副與鎘、不同,鋅是兩性金屬,能溶于強堿溶液:Zn+2NaOH+2H2O Na2[Zn(OH)4]+H2↑鋅也能溶于氨水中形成配離子Zn+4NH3+2[Zn(NH3)4]2++H2↑+2而同樣是兩性金屬19- 鋅和鎘的鋅和鎘的化合 1氧化物和氫氧化1鋅和鎘分別在氧氣中燃燒得到相應(yīng)的氧化物。CdOZnO也可由相應(yīng)的碳&ZnO俗名鋅白,純ZnO為白色,加熱則變?yōu)辄S&CdO由于方法的不同而顯不同顏色,如鎘在鋅和鎘的化合 1氧化物和氫氧化ZnCl2+2NaOH Zn(OH)2↓+2NaClCdCl2+2NaOH Cd(OH)2↓+2NaCl&氫氧作用Zn(OH)2+2H+ Zn2++2H2OZn(OH)2+2OH- [Zn(OH)4]2-Zn(OH)2、Cd(OH)2受熱、脫水分別生成ZnO和CdO鋅和鎘的化合 1氧化物和氫氧化Zn(OH)2的熱穩(wěn)定性強于Cd(OH)2在NH4+存在下,Zn(OH)2、Cd(OH)2Zn(OH)2+2NH3+2[Zn(NH3)4]2++2H2OCd(OH)2+2NH3+2NH4+ [Cd(NH3)4]2++2鋅、鎘的氧化物和氫氧化物都是共價型化鋅和鎘的化合 1氧化物和氫氧化2ZnS和CdS都難molL在生成沉淀過程中Zn2++ ZnS+2鋅和鎘的化合 1氧化物和氫氧化ZnSBaSO白色顏料。其反應(yīng)如下ZnSO4(aq)+BaS(aq) O4↓CdS被稱作鎘19- 的化合 1氧化數(shù)為+1的化1,這類化合物被稱為亞化合物。在亞化合物中,總是以雙聚體Hg22+形式出現(xiàn)。也就是說,兩個Hg+以共價形式結(jié)合。氯化亞的化學(xué)式為兩個原子形成Hg-Hg鍵時,6s1電子結(jié)合成的化合 毒,因味略甜,俗稱甘。常被用來制作甘電極。Hg2Cl2見光分解,應(yīng)保存在棕將金屬與氯化固體一起研磨,可得到氯化亞:HgCl2+Hg Hg2Cl2↓Hg2Cl2與NH3作用生成Hg2Cl22NH3 Hg(NH2)ClHgNH4Cl種沉淀進一步分開的化合 氧化Hg(NO3)2晶體加熱則得到紅色HgO。在氧氣中燃燒也HgO由于晶粒大小不同22HgO573 2Hg+2 多種鹽的原料,還用做 的化合 鹽與強堿反應(yīng),得到黃色的是HgO而得不到Hg2++2 HgO↓+這一結(jié)果表明Hg(OH)2的化合 硫化化HgS,天然辰砂HgS是紅色的。黑色的HgS變體加熱到659K可以轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^穩(wěn)定的紅色變體。硫化溶于過量的濃Na2S或KI溶液中HgS(s)+Na2S(濃) HgS+2H++4I- [HgI4]2-+H2S的化合 里,常用王水來溶解3HgS+8H++2NO3-+12—3 +3S↓+2NO↑+4—19-2- 的化合 氯化氯化為白色針狀晶體,可在過量的氯氣中加熱金屬而制得。HgCl2為直線形共價化合物,較低,易升華,俗稱升,略溶于水,有劇毒。稀溶液有殺菌作用,在醫(yī)療中用作外科劑。氯化也用氯化在水中的解離度很小,主要是以分子形式 HgCl++ Hg2++

19-2- 的化合 HgCl2+2 Hg(NH2)Cl↓+在酸性條件下,HgCl2是一種較強的氧化劑HgCl2+Sn2++4Cl- Hg2Cl2+[SnCl6]2-Hg2Cl2+Sn2++4Cl- 2Hg(s)+[SnCl6]2-常利用此反應(yīng)來鑒定Hg(II)或Sn(II)19-2- 的化合 配合溶液,首先產(chǎn)生紅色碘化沉淀Hg2++2 HgI2然后沉淀溶于過量的KI中,生成無色的[HgI4]2-配離子HgI2+

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