铜族元素锌族元素PPT课件
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第七节铜族元素和锌族元素.知识梳理1.铜族元素1•1单质的化学性质(1)在空气中:Cu:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2CuCO3Ag:#H2S空气中久置变黑:Ag+H2S+1/2O2=Ag2s+H2OAu:不与空气作用(2)与酸反应:Cu+4HC1(浓)-H3[CuCl4]+1/2H2TAg+HI-Agl;+1/2H2TAu+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO T+2H2O1•2铜族元素的重要化合物1.氧化数为+1的化合物(2)硝酸银[Cu(I)无硝酸盐]制备:3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO T+2H2OAg+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2f+H2O遇蛋白质生成黑色蛋白银,对有机组织有破坏作用,使用时勿使皮肤接触,在医药上用作消毒剂和腐蚀剂。
大量AgNO3用于制造照相底片上的卤化银,是重要的化学试剂。
(3)卤化物:①CuX2Cu2++2X-+SO2+2H2O-CuX;+4H++SO42-Cu2++2Cl-+Cu-2CuCl-2H[CuCl2]2Cu2++4I-=2CuI;+I2;CuX主要性质:在潮湿含氧环境下稳定性差:4CuCl+O2+4H2O=3CuOCuCl2^3H2O+2HCl8CuCl+O2=2Cu2O+4Cu2++8Cl-在相应卤化物中形成较稳定的卤配离子:CuX+X-=^CuX2-(无色)有一定氧化性:4CuI+Hg=Cu2[HgI4]+2Cu白暗红此反应用于检验实验室空气中的汞含量。
②AgX性质:见光分解:AgBr-Ag+Br因此AgBr用作感光材料。
(4)硫化物:Cu2S,Ag2S:黑色;难溶于水;溶于热浓硝酸3Cu2s+16HNO3(浓)一6Cu(NO3)2+3s;+4NO f+8H2O3Ag2s+8HNO3(浓)一6Ag(NO3)2+3S;+2NO f+4H2O2.氧化数为+2的化合物(1)氢氧化铜和氧化铜CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2J+Na2SO4Cu(OH)2O①氧化铜热稳定性:在高温时明显分解2CuO1237K>Cu2O+1/2O2加热可被H2、CO、NH3还原3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2②氢氧化铜(浅蓝色)微显两性(以碱性为主),可溶于浓强碱:Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-溶于氨水Cu(OH)2+4NH3^^[Cu(NH3)4](OH)2(2)氯化铜CuCl2无水CuCl2为共价化合物,结构为链状,其中Cu采取dsp2杂化方式。
第18章铜族元素锌族元素18.1 铜族元素18.1.1通性铜族元素:周期表ds区,第IB副族,包括铜(c opper)、银(s ilver)、金(g old)三种元素。
价电子构型为(n-1)d10ns1,最外电子层只有一个s电子,次外层为18个电子。
铜族元素与碱金属元素的性质差异主要体现在以下三点:●铜族元素的最外层电子受到的有效核电荷较大,使铜族元素的电离能高,原子半径小,密度大,化学活性差。
●铜族元素有多种氧化态,主要有+Ⅰ、+Ⅱ、+Ⅲ三种,而碱金属的氧化态只有+Ⅰ。
●碱金属从Na到Cs,金属活泼性增高;铜族元素恰恰相反,从铜到金化学活性逐渐降低。
从Cu到Au,原子半径增加不大,而核电荷却有明显增加,次外层18电子的屏蔽效应又小,使核对电子的吸引力增大,因而金属活泼性依次减弱。
铜族元素通性及变化规律:●从Cu到Au形成一价水合离子的活性越来越弱,金属的活泼性减弱。
●Cu+在高温和固态时很稳定--- ①d10全充满的稳定构型电子;②铜的第二电离能比第一过渡系任何元素都大的缘故。
但在溶液中Cu+不稳定,易歧化成Cu2+和Cu----Cu2+的水和热很大。
●一价离子具有18电子构型,有很强的极化能力和明显的变形性,本族元素易形成共价化合物;●原子中(n-1)d、n s、n p轨道的能量相差不大,有能级较低的空轨道,所以有很强的形成配合物的倾向。
18.1.2单质的物理性质和化学性质1.物理性质铜族元素单质的密度较大,熔沸点较高,但硬度较小。
它们都有很好的延展性,特别是金,1克金能抽成长达3 km的金丝或压成厚约0.0001mm的金箔,500 张的总厚度比头发丝的直径还薄些。
铜族元素都有良好的导电性和导热性。
银的导电性在金属中位居首位,铜列次席。
铜族金属之间以及和其它金属之间,都很容易形成合金,其中铜合金种类很多,历史也最久远,如青铜(80%Cu,15%Sn, 5%Zn)质地坚韧、易铸;黄铜(60%Cu、40%Zn)广泛用于制作仪器零件;白铜(50~70%Cu,18~20%Ni,13~15%Zn)主要用作刀具等。
第十三章过渡元素(一)铜族和锌族【内容】13.1 过渡元素的通性13.2 铜族元素13.3 锌族元素13.4 应用微量元素与人体健康(选学内容)【要求】1.掌握铜、银、锌、汞单质、氧化物、氢氧化物、重要盐类及配合物的生成、性质和用途。
2.掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ);Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相互转化。
3.了解ⅠA和ⅠB;ⅡA和ⅡB族元素的性质对比。
周期表中ⅠB ~ⅧB族,即ds区和d区元素称为过渡元素,(见表13﹣1)。
它们位于周期表中部,处在s区和p区之间,故而得名,它们都是金属,也称过渡金属。
表13-1 过渡元素通常按周期将过渡元素分成三个过渡系列:位于第4周期的Sc ~ Zn称第一过渡系元素;第5周期的Y ~ Cd为第二过渡系元素;第6周期的La ~ Hg为第三过渡系元素。
过渡元素有许多共同性质,本章先讨论它们的通性,然后介绍ⅠB及ⅡB族元素。
13.1过渡元素的通性1.价层电子构型过渡元素原子的最后一个电子排布在次外层的d轨道(ⅡB除外)中,最外层有1~2个s (Pd除外)电子,它们的价层电子构型为(n-1)d1~10n s1~2。
2. 原子半径过渡元素原子半径(如图13-1所示)一般比同周期主族元素的小,同周期元素从左到右原子半径缓慢减小,到铜族前后又稍增大。
同族元素从上往下原子半径增大,但第二、第三过渡系(除ⅢB外)由于镧系收缩使同族元素原子半径十分接近,导致元素性质相似。
图13-1过渡元素原子半径3. 氧化态过渡元素有多种氧化态,因其最外层s电子和次外层部分或全部d电子都可作为价电子参与成键,一般可由+2依次增加到与族数相同的氧化态(Ⅷ族除Ru、Os外,其它元素尚无Ⅷ氧化态),这种氧化态的显著特征以第一过渡系最为典型。
表13-2第一过渡系元素的氧化数(下划线表示常见的氧化态)由13-2表可看出随着原子序数的增加,氧化数先是逐渐升高,后又逐渐降低。
这种变化主要是由于开始时3d轨道中价电子数增加,氧化数逐渐升高,当3d轨道中电子数达到5或超过5时,3d轨道逐渐趋向稳定。