铜族和锌族元素优秀课件
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第8章 ds区-1
CuCl42-
OH− (适 ) 量 OH− (过 ,浓 量 ) 2+ Cu →Cu (OH 2 (s) Cu ) → (OH 2− )4
∆ 2[Cu ) 4 ] +C6H12O6 → (OH
2−
Cu2O(s) +C6H12O7 + 2H2O+ 4OH−
氧 银 化 暗 色 末 棕 粉
硫 银 酸 白 晶 色 体 5.40 660， 1085℃ 时 分 为A SO 解 g， 2 和O 2 0.75(18℃ 1.4 )， （ 100℃ ， 溶 ）易 于NH3 水 不 ， 溶 与 类 较 溶 醇 ， 易 于 2SO4 中 浓H
三 化 氯 金 深 色 水 固 红 吸 性 体 2.44 196
10
Elemental Chemistry CAI
元素化学教学课件
二、铜族元素的化合物
1. 铜的化合物
铜的常见化合物的氧化值为+1和 铜的常见化合物的氧化值为 和+2
Cu(I): d10构型，不存在 跃迁， 化合物为白色或无色 构型，不存在d-d跃迁 跃迁， Cu(II): d9构型，存在d-d跃迁， 化合物有颜色 构型，存在 跃迁， 跃迁
暗红色
检验糖尿病：红色为有病， 检验糖尿病：红色为有病，蓝色没有病
15
Elemental Chemistry CAI
元素化学教学课件
NH3(适 ) 量 NH3 (过 ) 量 Cu → (OH 2SO4 (s) → (NH3)2+ Cu ) Cu 4
2+
浅蓝
深蓝
Cu2+ + 4Cl− (浓 → Cl2- (黄 ) Cu 4 ) H2O
过度元素之锌与铜PPT(完整版)
过度元素之锌与铜
铜的一些性质
• 铜（Cu）的原子序数是29，是 一种过渡金属。 铜呈紫红色光
泽的金属，密度克/立方厘米。 熔点1083.4±0.2℃，沸点 2567℃。常见化合价+1和+2。 铜是人类发现最早的金属之一，
也是最好的纯金属之一，稍硬、
极坚韧、耐磨损。还有很好的
延展性，导热和导电性。铜和
人体缺铜可适量增加摄入含铜较高 的食物，如鱼、虾、蟹、玉米、豆制品 等。
锌的基本性质
• 锌化学符号是Zn，它的原子序数是30。 锌是一种蓝白色金属。密度为克/立方 厘米，熔点为419.5℃。在室温下，性 较脆；100～150℃时，变软；超过 200℃后，又变脆。锌的化学性质活泼， 在常温下的空气中，表面生成一层薄而 致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧 化。当温度达到225℃后，锌氧化激烈。 锌在空气中很难燃烧，在氧气中发出强 烈白光。锌易溶于酸，也易从溶液中置 换金、银、铜等。锌是一种常用有色金 属，是古代铜、锡、铅、金、银、汞、 锌等7种有色金属中提炼最晚的一种， 是第四常见的金属，仅次于铁、铝及铜。 锌能与多种有色金属制成合金，其中最 主要的是锌与铜、锡、铅等组成的黄铜 等，还可与铝、镁、铜等组成压铸合金。 锌主要用于钢铁、冶金、机械、电气、 化工、轻工、军事和医药等领域。
锌的一些主要用途
（1）镀锌 锌具有优良的抗大气腐蚀性能，在常温下表
面易生成一层保护膜，因此锌最大的用途是用于镀锌工业。 被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层(如镀锌板)，广泛 用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业。近年来西方国家开 始尝试直接用锌合金板做屋顶覆盖材料，其使用年限可长 达120-140年，而且可回收再用，而用镀锌铁板作屋顶材 料的使用寿命一般为5-10年。近年来，钢带热浸镀锌量有 显著增长。电镀锌也有使用，但该法一般用于较薄的镀层 和不同的表面光洁度。使用含锌粉的涂料是涂层的另一种 方法；对于与水连续接触的物体，如用于船舶、桥梁和近 海油气井架的大的钢构件，只须和大的锌块连接，便可得 到保护，不过锌块要定期更换。
铜的一些性质
• 铜（Cu）的原子序数是29，是 一种过渡金属。 铜呈紫红色光
泽的金属，密度克/立方厘米。 熔点1083.4±0.2℃，沸点 2567℃。常见化合价+1和+2。 铜是人类发现最早的金属之一，
也是最好的纯金属之一，稍硬、
极坚韧、耐磨损。还有很好的
延展性，导热和导电性。铜和
人体缺铜可适量增加摄入含铜较高 的食物，如鱼、虾、蟹、玉米、豆制品 等。
锌的基本性质
• 锌化学符号是Zn，它的原子序数是30。 锌是一种蓝白色金属。密度为克/立方 厘米，熔点为419.5℃。在室温下，性 较脆；100～150℃时，变软；超过 200℃后，又变脆。锌的化学性质活泼， 在常温下的空气中，表面生成一层薄而 致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧 化。当温度达到225℃后，锌氧化激烈。 锌在空气中很难燃烧，在氧气中发出强 烈白光。锌易溶于酸，也易从溶液中置 换金、银、铜等。锌是一种常用有色金 属，是古代铜、锡、铅、金、银、汞、 锌等7种有色金属中提炼最晚的一种， 是第四常见的金属，仅次于铁、铝及铜。 锌能与多种有色金属制成合金，其中最 主要的是锌与铜、锡、铅等组成的黄铜 等，还可与铝、镁、铜等组成压铸合金。 锌主要用于钢铁、冶金、机械、电气、 化工、轻工、军事和医药等领域。
锌的一些主要用途
（1）镀锌 锌具有优良的抗大气腐蚀性能，在常温下表
面易生成一层保护膜，因此锌最大的用途是用于镀锌工业。 被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层(如镀锌板)，广泛 用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业。近年来西方国家开 始尝试直接用锌合金板做屋顶覆盖材料，其使用年限可长 达120-140年，而且可回收再用，而用镀锌铁板作屋顶材 料的使用寿命一般为5-10年。近年来，钢带热浸镀锌量有 显著增长。电镀锌也有使用，但该法一般用于较薄的镀层 和不同的表面光洁度。使用含锌粉的涂料是涂层的另一种 方法；对于与水连续接触的物体，如用于船舶、桥梁和近 海油气井架的大的钢构件，只须和大的锌块连接，便可得 到保护，不过锌块要定期更换。
第二十章铜族和锌族元素ds区
第19章 铜族和锌族元素§19-1铜族元素19-1-1铜族元素的通性铜族元素即ⅠB 的Cu 、Ag 、Au 三个元素。
1.价电子层结构(n-1)d 10s 1 最外层均只有1个s 电子，次外层18e 。
2.氧化数铜族元素具有+Ⅰ、+Ⅱ、+Ⅲ三种氧化态，而碱金属则只有+Ⅰ一种，这是因为铜族元素的ns 电子和(n-1)d 电子的能量相关不太大，在反应时容易补偿再被夺去1－2个电子的能量，例如我们比较同属四周期的Cu 和K ，Cu 的I 1=750KJ·mol -1，I 2=1970KJ·mol -1，而K 的I 1=421KJ·mol -1，I 2=3088KJ·mol -1，可见Cu 第二个电子的电离能较K 小得多。
铜族元素的I 1与I 2相相差约为1100－1400KJ·mol -1，而碱金属元素则相差2100KJ·mol -1 —6700KJ·mol -1。
3.金属活泼性同族从上到下按Cu 、Ag 、Au 的顺序金属活泼性减弱，这与所有副族元素一致，而与ⅠA 族等主族元素的金属性递变规律恰好相反。
其原因是因同副族元素从上到下原子半径增加不大，而新增加的次外层(对Au 还包括倒数第三层的f 电子)d 电子的屏蔽作用较小，因而有效核电荷从上到下增大的影响超过原子半径增大的影响所致。
从φ0值可以说明这一顺序：φ0Cu+/Cu =0.522V,φ0Ag+/Ag =0.796V ,φ0Au+/Au =1.68V与同周期碱金属元素相比，铜族元素由于次外层18e 结构， 核电荷又较同周期碱金属元素增加了10个单位，因此Z *增加明显，于是表现出x,I 均较大， 而原子半径和M +离子半径均较小，金属性较弱。
4.由于化合物共价性较明显，18e 结构离子有很强的极化力和变形性， 因此形成化合物时共价性较明显(如AgI )。
这可从它们的电负性值看出，按Pauling 提出的键的离子性百分数计算式键的离子性%=()1001241⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡---B A X X e当x A -x B >1.7键才属离子键。
《无机化学》课件——第19章 铜副族元素和锌副族元素
4 Ag + 8 CN－ + 2 H2O + O2 —— 4 [ Ag（CN）2 ]－ + 4 OH－
2 [ Ag（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Ag
闪银矿 Ag2S，角银矿 AgCl 的处 理就有所不同，生成 [ Ag（CN）2 ]－ 的 反应如下：
Ag2S + 4 NaCN —— 2 Na [ Ag（CN）2 ] + Na2S
固态 CuCl2 具有链状结构。
每个 Cu 处于 4 个 Cl 形成的 平面正方形的中心:
在浓溶液中 CuCl2 是黄色 的，这是由于生成 [ CuCl4 ]2－ 配位单元的缘故。
稀溶液中水分子多， CuCl2 变为 [ Cu（H2O）4 ] Cl2，由于水合 显蓝色。
目前这种方法已经被严令禁 止使用。
另一种方法是氰化法提金，用 NaCN 溶液浸取矿粉，将金溶出：
4 Au + 8 CN－ + 2 H2O + O2 —— 4 [ Au（CN）2 ]－ + 4 OH－
用 Zn 还原 [ Au（CN）2 ]－ 得 Au
2 [ Au（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Au
4 Cu2＋＋ 8 OH－ ＋ N2H4 —— 2 Cu2O ＋ N2 ＋ 6 H2O
Cu2O 呈弱碱性，溶于稀酸，并 立即歧化为 Cu 和 Cu2＋：
Cu2O + 2H＋ —— Cu ＋ + Cu2＋ + H2O
Cu2O 十分稳定，在 1235 ℃ 熔化但不分解。
Cu2O 溶于氨水，生成无色的 络离子：
2. 铜副族元素的提取
2 [ Ag（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Ag
闪银矿 Ag2S，角银矿 AgCl 的处 理就有所不同，生成 [ Ag（CN）2 ]－ 的 反应如下：
Ag2S + 4 NaCN —— 2 Na [ Ag（CN）2 ] + Na2S
固态 CuCl2 具有链状结构。
每个 Cu 处于 4 个 Cl 形成的 平面正方形的中心:
在浓溶液中 CuCl2 是黄色 的，这是由于生成 [ CuCl4 ]2－ 配位单元的缘故。
稀溶液中水分子多， CuCl2 变为 [ Cu（H2O）4 ] Cl2，由于水合 显蓝色。
目前这种方法已经被严令禁 止使用。
另一种方法是氰化法提金，用 NaCN 溶液浸取矿粉，将金溶出：
4 Au + 8 CN－ + 2 H2O + O2 —— 4 [ Au（CN）2 ]－ + 4 OH－
用 Zn 还原 [ Au（CN）2 ]－ 得 Au
2 [ Au（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Au
4 Cu2＋＋ 8 OH－ ＋ N2H4 —— 2 Cu2O ＋ N2 ＋ 6 H2O
Cu2O 呈弱碱性，溶于稀酸，并 立即歧化为 Cu 和 Cu2＋：
Cu2O + 2H＋ —— Cu ＋ + Cu2＋ + H2O
Cu2O 十分稳定，在 1235 ℃ 熔化但不分解。
Cu2O 溶于氨水，生成无色的 络离子：
2. 铜副族元素的提取
铜副族和锌副族优秀课件
铜副族和锌副族优秀课件
前言
铜副族(I B): 原子核外价层电子的构型 ：(n－1)d10ns1 常见氧化态:
铜 (＋1，＋2 ) 银 (＋1) 金 (＋1，＋3)
铜、银、金被称为“货币金属”。 在自然界中，铜、银、金可以以单质状态、也可以以化 合态存在。
铜储量居世界第三位。以三种形式于自然界：
Cu(OH)2 －0.08 CuO2 －0.360 Cu
Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag Au(OH)3 1.45 Au
Zn2＋ －0.7618 Zn
Cd2＋ >－0.6 Cd22＋ <－0.2 Cd
－0.4030
Hg2＋ 0.92
Hg22＋ 0.789 Hg
自然铜：又称游离铜，很少；
硫化物矿：辉铜矿Cu2S、黄铜矿CuFeS2 等； 含氧矿物：赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO、
孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、 胆矾CuSO4·5H2O等。
银主要是以硫化物形式存在的，除了较少的闪银矿Ag2S 外，硫化银常与方铅矿共存。
金矿主要是以自然金形式存在，包括散布在岩石中的岩 脉金和存在于沙砾中的冲积金两大类。
而Cu与配位能力较弱的配体作用时，要在氧气存在 下方能进行：
2 Cu ＋ 8 NH3＋O2 ＋2 H2O 2 [Cu(NH3)4]2＋ ＋ 4 OH－
铜在生命系统中起着重要作用，人体有30多种含 有铜的蛋白质和酶。血浆中的铜几乎全部结合在 铜蓝蛋白中，铜蓝蛋白具有亚铁氧化酶的功能， 成CuO。在高温下 CuO又分解为Cu2O。
银和金没有铜活泼，高温下在空气中也是稳定的。 与卤素作用，与硫作用，都反映出铜、银、金的活泼 性是逐渐减弱的。 铜与一些强配体作用放出H2，如CN－
前言
铜副族(I B): 原子核外价层电子的构型 ：(n－1)d10ns1 常见氧化态:
铜 (＋1，＋2 ) 银 (＋1) 金 (＋1，＋3)
铜、银、金被称为“货币金属”。 在自然界中，铜、银、金可以以单质状态、也可以以化 合态存在。
铜储量居世界第三位。以三种形式于自然界：
Cu(OH)2 －0.08 CuO2 －0.360 Cu
Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag Au(OH)3 1.45 Au
Zn2＋ －0.7618 Zn
Cd2＋ >－0.6 Cd22＋ <－0.2 Cd
－0.4030
Hg2＋ 0.92
Hg22＋ 0.789 Hg
自然铜：又称游离铜，很少；
硫化物矿：辉铜矿Cu2S、黄铜矿CuFeS2 等； 含氧矿物：赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO、
孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、 胆矾CuSO4·5H2O等。
银主要是以硫化物形式存在的，除了较少的闪银矿Ag2S 外，硫化银常与方铅矿共存。
金矿主要是以自然金形式存在，包括散布在岩石中的岩 脉金和存在于沙砾中的冲积金两大类。
而Cu与配位能力较弱的配体作用时，要在氧气存在 下方能进行：
2 Cu ＋ 8 NH3＋O2 ＋2 H2O 2 [Cu(NH3)4]2＋ ＋ 4 OH－
铜在生命系统中起着重要作用，人体有30多种含 有铜的蛋白质和酶。血浆中的铜几乎全部结合在 铜蓝蛋白中，铜蓝蛋白具有亚铁氧化酶的功能， 成CuO。在高温下 CuO又分解为Cu2O。
银和金没有铜活泼，高温下在空气中也是稳定的。 与卤素作用，与硫作用，都反映出铜、银、金的活泼 性是逐渐减弱的。 铜与一些强配体作用放出H2，如CN－
第13章过渡元素(一) 铜族和锌族元素
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。
铜族元素锌族元素优秀课件
与过渡金属 接近一些,氧 化态可变
II B (n-1)d10ns2
Zn Cd Hg 锌族
与主族金属接 近一些,氧化 态以+2为主
同周期，IB---IIB族比较
性质
IB
价电子构型 (n-1)d10ns1
原子半径r/pm
<
金属活泼性
<
II B (n-1)d10ns2
(n-1)d电子未参与 成键，性质与过渡 元素有较大差别
● 与NH3反应
Cu2O + 4NH3 + H2O = 2[Cu(NH3)2]+ + 2OH-
红色
无色
(很快被空气中的氧氧化)
4 [ C u ( N H 3 ) 2 ] + + 8 N H 3 + 2 H 2 O + O 2 4 [ C u ( N H 3 ) 4 ] 2 + + 4 O H -
18.1.3 存在和冶炼
1. 存在 2. 冶炼
单质：Cu，Ag，Au 矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3
辉银矿：Ag2S 碲金矿Байду номын сангаасAuTe2
氰化法提炼金和银
Ag2S+ 4NaCN= Na[Ag(CN)2] + Na2S 4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 = 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH 4Au+8NaCN+2H2O+O2 = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH 2Na[Ag(CN)2] + Zn = 2Ag + 4Na2[Zn(CN)4]
无色
蓝色
∴ 可用[ Cu(NH3)2 ] + 除去混合气体中的O2
II B (n-1)d10ns2
Zn Cd Hg 锌族
与主族金属接 近一些,氧化 态以+2为主
同周期，IB---IIB族比较
性质
IB
价电子构型 (n-1)d10ns1
原子半径r/pm
<
金属活泼性
<
II B (n-1)d10ns2
(n-1)d电子未参与 成键，性质与过渡 元素有较大差别
● 与NH3反应
Cu2O + 4NH3 + H2O = 2[Cu(NH3)2]+ + 2OH-
红色
无色
(很快被空气中的氧氧化)
4 [ C u ( N H 3 ) 2 ] + + 8 N H 3 + 2 H 2 O + O 2 4 [ C u ( N H 3 ) 4 ] 2 + + 4 O H -
18.1.3 存在和冶炼
1. 存在 2. 冶炼
单质：Cu，Ag，Au 矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3
辉银矿：Ag2S 碲金矿Байду номын сангаасAuTe2
氰化法提炼金和银
Ag2S+ 4NaCN= Na[Ag(CN)2] + Na2S 4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 = 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH 4Au+8NaCN+2H2O+O2 = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH 2Na[Ag(CN)2] + Zn = 2Ag + 4Na2[Zn(CN)4]
无色
蓝色
∴ 可用[ Cu(NH3)2 ] + 除去混合气体中的O2
无机化学 第17章铜族和锌族元素
O2
2
不可用铜器盛氨水
7
[Cu(NH3 ) 4 ] (蓝)
4Au O2 8CN 2H 2 O 4[Au(CN)2 ] 4OH
17.3
铜族元素的主要化合物
1 . 氧化物及氢氧化物
加热Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu(NO3)2都可 以得到CuO：
Cu(OH)2 CuCO3 2CuO H2O CO2 Cu(OH)2 CuO H2O
H 2SO 4 Ag 2S(s, 黑)
21
Ag+的鉴定：
HCl AgCl Ag
NH 3
Ag(NH )
3 2
Br AgBr(s)
S2 O 3 3
-
HNO 3
Ag 2S(s) S Ag(CN)
2-
2
CN AgI(s) I Ag(S O ) 3 2 3 2 I AgI（趋势较小） 2
导热率(Hg=1)
51.3
57.2
39.2
3
熔沸点较低（相对于其他过渡金属）： ①原子半径较大、结构不够紧密 ②次外层充满，电子不参与成键，价电 子较少 良好导电导热性和良好的延展性 1gAu可拉3.4km金丝，金也可被压成 0.0001mm厚的金箔 Cu、Ag、Au和许多金属形成合金 Cu-Zn 黄铜 Cu-Sn-Zn 青铜 60-40 80 -15 -5 Cu —— Ni —— Zn 白铜 50~70 - 13~15 - 13~25 4
Au 4HCl(浓) HNO3 (浓) H[AuCl4 ] NO(g) 2H 2 O
6
与沉淀剂、配合剂的作用
4Ag 2H2S O2 2Ag2S 2H2O
铜副族和锌副族ppt课件
Cu2S + 4 CN － － + S2－
—〔— 2 [C〕u CN 2]
〔4〕 配位化合物
Cu＋ 可与单齿配体构成配位数为 2、3、 4 的配位化合物，由于 Cu＋ 的价电子构型 为
d10，所以配位化合物不会由于 d－d 跃迁而
产
生颜色[C。〔u NH3〕 2]＋ 不稳定，遇到空气那么
变成
〔〕
深蓝色的[Cu NH3 4]2＋：
汞 Hg
辰砂，又名朱砂， HgS， 在地壳中的质量 分数为 5 10－6 %。
19 － 1 铜副族元素
19 － 1 － 1 铜副族元素单质
1 铜副族元素单质的性质 〔1〕物理性质
铜副族元素属于重金属，导电性和 导热性在一切金属中是最好的，银占首 位，铜次之。
均具有很好的延展性， 1 g 金可抽成 3 km 长的丝或压成厚度约为 0.0001
—— CuSO4 ＋ 2 H2O
C〔u OH 〕2 ＋ 2 NaOH —— Na2[C〔u OH〕4]
〔2〕卤化铜
CuF2 白色， CuCl2 黄褐色 和 CuBr2 黑色 ，带有结晶水的 CuF2• 2 H2O 蓝色和 蓝绿色的 CuCl2• 2 H2O 。
无水 CuCl2 为无限长链构造。每个 Cu 处于 4 个 Cl 构成的平面正方形的中心:
2CN阳―极主要反响： CN― + 2OH―― 2e― —— CNO― +
H2O 2CNO― + 4OH― ― 6e― —— 2CO2 + N2 + 2H2O
19 － 1 － 2 铜的化合物
1 氧化数为 ＋1 的化合物
〔1〕氧化物和氢氧化物
氧化亚铜可以经过在碱性介质中复原
无机化学教学课件 19章 铜、锌副族
(blister copper,泡铜) hydrometallurgical (湿法冶金) 阳极：Cu(粗) – 2e = Cu2+ (阳极泥含：Pt, Ag, Au) 阴极：Cu2+ + 2e = Cu (99.95%)
2020/4/24
重要的铜矿：Cu(I)FeS2，CuCO3.Cu(OH)2，Cu(I)2S 黄铜矿， 孔雀石， 辉铜矿
（d电子屏蔽作用弱） ② 化合物中共价成分 ds区 > s区 ③ 氧化态Cu2+, Au3+ (与族数不一致)
ds区金属的反应性顺序
从上到下，金属活泼性降低； 从左到右，金属活泼性增加。
原子半径增加。 均与s区相反
2020/4/24
ds 区元素
2020/4/24
19-1 铜副族元素
Cuprum Subgroup Elements 19-1-1 铜副族元素单质
分子，再失去另外两个氢键
水分子，最后失去以氢键与
结合的水分子。
无水硫酸铜为白色粉末，难溶于乙醇或乙醚，具有很强的吸水性，吸水 后呈现蓝色。
当硫酸铜加热到 923 K 时，发生分解反应：
923 K
C uSO 4 C uO +SO 3 硫酸铜具有杀菌能力，用作蓄水池、游泳池净化水的除藻剂；在医学上 用作收敛剂、防腐剂和催吐剂；在农业上，硫酸铜与石灰乳的混合液用作果 树和农作物的杀虫剂和杀菌剂。
4 A g + 2 H 2 S + O 2 2 A g 2 S + 2 H 2 O
2020/4/24
（2）化学性质
配制含小苏打和食盐的稀溶液于铝制容器中，将发黑的银器与铝制容器 接触，Ag2S可溶解，发黑银器变亮。
2020/4/24
重要的铜矿：Cu(I)FeS2，CuCO3.Cu(OH)2，Cu(I)2S 黄铜矿， 孔雀石， 辉铜矿
（d电子屏蔽作用弱） ② 化合物中共价成分 ds区 > s区 ③ 氧化态Cu2+, Au3+ (与族数不一致)
ds区金属的反应性顺序
从上到下，金属活泼性降低； 从左到右，金属活泼性增加。
原子半径增加。 均与s区相反
2020/4/24
ds 区元素
2020/4/24
19-1 铜副族元素
Cuprum Subgroup Elements 19-1-1 铜副族元素单质
分子，再失去另外两个氢键
水分子，最后失去以氢键与
结合的水分子。
无水硫酸铜为白色粉末，难溶于乙醇或乙醚，具有很强的吸水性，吸水 后呈现蓝色。
当硫酸铜加热到 923 K 时，发生分解反应：
923 K
C uSO 4 C uO +SO 3 硫酸铜具有杀菌能力，用作蓄水池、游泳池净化水的除藻剂；在医学上 用作收敛剂、防腐剂和催吐剂；在农业上，硫酸铜与石灰乳的混合液用作果 树和农作物的杀虫剂和杀菌剂。
4 A g + 2 H 2 S + O 2 2 A g 2 S + 2 H 2 O
2020/4/24
（2）化学性质
配制含小苏打和食盐的稀溶液于铝制容器中，将发黑的银器与铝制容器 接触，Ag2S可溶解，发黑银器变亮。
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因此主铜要在氧水化溶液态中的稳定价+态1是，2+2
+1
+1，+3
原子金属半径/pm
127.8
第一电离势(kJ·mol-1) 750
第二电离势(kJ·mol-1) 1970
M+水合热(kJ·mol-1)
-582
M2+离子水合热(kJ·mol-1) -2121
升华热(kJ·mol-1)
340
电负性
1.9
比铜不活泼 mCu2S＋nFeS ==Cu2S·nFeS （冰铜）
的金制属粗杂铜质沉：
于阳极泥中
2Cu2S＋3O2 === 2Cu2O＋2SO比2 铜活泼的金属 2Cu2O＋Cu2S === 6Cu＋SO杂2↑质溶解于溶液中
电解精炼 阳极（粗铜）： Cu＝Cu2+＋2e
Hale Waihona Puke 阴极（纯铜）：Cu2+＋2e＝Cu
144.4 735 2083 -486 —— 285 1.93
144.2 895 1987 -644 —— 385 2.54
四、标准电极电势
化学活泼性远小于碱金属； 从上到下，金属活泼性递减；与碱金属的变化规律 相反。
五、性质 变化特点
同周期元素核电荷：碱金属 < 铜族 同周期元素半径： 碱金属 > 铜族
2Cu+8HCl（浓）→2H3[CuCl4]+H2↑
铜在常温下不与干燥空气中的氧化合，加热时能产 生黑色的氧化铜。银、金在加热时也不与空气中的 氧化合。在潮湿的空气中放久后铜的表面会慢慢生 成一层铜绿。
2Cu+O2+H2O+CO2→Cu（OH）→ Cu（OH）2·CuCO3
银、金则不发生这个反应。铜、银能和H2S、S反应：
铜族和锌族元素优秀课件
本章内容
第一节 铜族元素 第二节 锌族元素
本章要求
１.掌握铜、银、锌、汞单质的性质和用途。
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.掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之 间的相互转化。
４.掌握A和B；A和B族元素的性质对比。
第一节 铜族元素
二、成键特征
可以形成离子键 它们的电离能不是很大，与变形性小电负性大的原 子成键时，可以失去电子形成离子键
CuSO4
AgNO3
AgF
容易形成共价 键和配位键
由于18电子结构的离子具有很强的极化力和明显的 变形性，所以铜族元素一方面易形成共价化合物， 另一方面由于它们离子的d、s、p轨道能量相差不 大，能级较低的空轨道较多，所以铜族元素容易形 成配合物。
还原：2Na[Au(CN)2]＋Zn＝2Au＋Na2[Zn(CN)4] 2Na[Ag(CN)2]＋Zn＝2Ag＋Na2[Zn(CN)4]淘金法
二、单质性质和用途
三种金属的标准电极电势都在氢之下，它们不溶于 稀盐酸及稀硫酸中。但当有空气或配位剂存在时， 铜能溶于稀酸和浓盐酸：
2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O
铜族位于周期系的IB族，包括铜、银、金三种元素。
1-1 铜族元素的通性
铜族元素虽能形成与碱金属相同的+1氧化态的化合 物，但它们却很少相似。碱金属在周期表中是最活 泼的金属，尤其是铯、而铜族金属是不活泼的，且 由Cu→Ag→Au活泼性递减。金是很 惰性的金属。
一、电子层结构和元素氧化态
铜族：(n-1)s2 (n-1)p6 (n-1)d10 ns1 碱金属： (n-1)s2 (n-1)p6 ns1
由于上述两种因素, 加上18电子层结构对核的屏蔽效 应比8电子结构小得多，使铜族元素的有效核电荷较 大，对最外层s电子的吸引力比碱金属强。因此，与同 周期的碱金属相比，铜族元素的第一电离势较高；标 准电极电势的数值为正值；单质的熔沸点固体密度及 硬度等均比碱金属的高，所以铜族元素的金属活泼性 远小于碱金属。变化规律是：自上而下活泼性递减。 这与主族元素的变化是不同的。
2.金属冶炼
铜矿石 富集
沸腾炉 焙烧
铜的冶炼
923-1073K
反射炉 制冰铜
1773-1823K
电解精炼 富集用浮选法
转炉 制粗铜
高温吹入空气
有关的冶炼反应
焙烧： 2CuFeS2＋O2 === Cu2S＋2FeS＋SO2
制冰铜： 2FeS＋3O2 === 2FeO＋2SO2
FeO＋SiO2 ===FeSiO3
Cu(NH3)42+
Cu2I2 AgI
AuCl3
三、基本性质
表20-1 铜族元素的基本性质
Cu 虽然原铜子的量第二电离势较大，但63铜.5
同周期元A素g 比较，铜A族u 元素的1原07子.9半径比碱19金7.0
的二价价电离子子水合热的负值更大3d，104s1 属原子4小d1得05多s1。 5d106s1
电解反应
Cu（粗铜）===Cu（纯铜）
湿法冶炼Ag和Au
银 Ag 金Au
有关反应：
矿 物
NaCN溶液 浸取
锌 粉
往浸取液中 加放锌粉还原
浸取：4Au＋8NaCN＋2H2O＋O2＝4Na[Au(CN)2]＋4NaOH 4Ag＋8NaCN＋2H2O＋O2＝4Na[Ag(CN)2]＋4NaOH Ag2S＋4NaCN＝2Na[Ag(CN)2]＋Na2S
铜、银、金三个元素，每一个元素都有+1、+2和 +3三种氧化数。最常见的氧化数：铜为+2、银为 +1、金为+3。
Cu2O、CuO、KCuO2(铜酸钾)、AgNO3、AgF2、 AgI[AgO2]等。而碱金属主要氧化态是+1。
原因是IB族的ns电子和次外层(n-1)d电子能量相差 不大，在与其他元素化合时，不仅ns电子能参加反 应，(n-1)d电子也能依反应条件的不同，可以部分 参加反应，即表现出不同的氧化态。
1-2 金属单质 一、存在和冶炼
辉黄闪赤铜矿铜斑铜矿银矿矿
1.存在 铜矿 银矿
硫化物矿：辉铜矿(Cu2S), 黄铜矿孔雀石 (CuFeS2), 斑铜矿(Cu2FeS4) 氧化物矿：赤铜矿(Cu2O), 孔雀石 (CuCO3·Cu(OH)2)。
闪银矿(Ag2S) 黄金
金矿 主要以游态存在，岩脉金矿，冲积金
4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O
金则不能。
铜与银很容易溶解在硝酸或热的浓硫酸中，而金 只能溶于王水中。这时，硝酸作为氧化剂，盐酸 作为配位剂：
Cu+2H2SO4（浓）= CuSO4+SO2+2H2O 3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO+2H2O
Au+4HCl+HNO3→HAuCl4+NO+2H2O