13-6 铜族元素.pptx

第1页：第六节铜族元素封面

第六节铜族元素封面：第十三章过渡元素第六节铜族元素

第2页：铜族元素概述

铜族元素概述：UuuAuAgCuⅠB族ds区放射性元素金银铜岩石(岩脉金)砂砾(冲积金)闪银矿(Ag2S)角银矿(AgCl)辉铜矿(Cu2S)黄铜矿(CuFeS2)赤铜矿(Cu2O)孔雀石(Cu2(OH)2CO3)蓝铜矿(Cu3(OH)2(CO3)2主要矿物通性

第3页：铜族元素概述（续）

铜族元素概述（续）：AuAgCuⅠB族ds区金银铜5d106s14d105s13d104s1价层电子构型+3、+2、+1+3、+2、+1+3、+2、+1主要氧化数离子有较强的极化力，变形性大，其化合物有一定的共价性通性

第4页：铜族元素概述（续）

铜族元素概述（续）：E/VCu3+Cu2+Cu+Cu2.4 0.159 0.52Cu+易发生歧化：2Cu+→Cu2++ CuAg3+Ag2+Ag+Ag1.8 1.98 0.7991发生：Ag2++ Ag→2Ag+Au3+Au+Au1.36 1.83AAu+易发生歧化：3Au+→Au3++ 2Au通性

第5页：单质物理性质黄色

单质物理性质黄色

• Au银白色Ag红色Cu密度大,为重金属,其中金的密度最大延展性好。
• 1g Au能抽成长3.4km的丝,压成0.0001mm厚的薄片导电性居金属前列Ag第一, Cu第二，Au第三能与许多金属形成合金如黄铜——60%Cu、40%Zn青铜——80%Cu、15%Sn、5%Zn白铜——50~70%Cu、13~15%Ni、13~25%Zn

第6页：单质化学性质——化学活泼性差

单质化学性质——化学活泼性差

• Cu：干燥空气中稳定，在含有CO2的潮湿空气中表面生成铜绿2Cu+O2+H2O+CO2→Cu2(OH)2CO3Ag：室温时不与氧气和水作用，
• 若与含H2S空气接触，表面蒙上一层Ag2S4Ag + 2H2S + O2→2Ag2S + 2H2OCu+4HNO3(浓) → Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀) → 3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu + 2H2SO4(浓) → CuSO4+ SO2+ 2H2O2Ag+ 2H2SO4(浓) → Ag2SO4+ SO2+2H2OAg + 2HNO3(65%) → AgNO3+ NO2+ H2OCu、Ag：不溶于非氧化性酸，能与硝酸、热浓硫酸作用

第7页：单质化学性质——化学活泼性差（续）

单质化学性质——化学活泼性差（续）

• Cu：干燥空气中稳定，在含有CO2的潮湿空气中表面生成铜绿Ag：室温时不与氧气和水作用，
• 若与含H2S空气接触，表面蒙上一层Ag2SCu、Ag：不溶于非氧化性酸，能与硝酸、热浓硫酸作用Au：溶于王水Au+HNO3+4HCl→H[AuCl4]+NO+2H2O

第8页：铜的重要化合物

铜的重要化合物：氧化物CuOCu2O黑色暗红色颜色难溶于水，易溶于酸溶解性高稳定,1235熔化也不分解热稳定性微溶[Cu(NH3)2]+(无色)加入氨水CCu2O + 2H+→Cu2++ Cu + H2OCu2O + 2HCl→2CuCl + H2O(白色)CuO + 2H+→Cu2++ H2O10004CuO 2Cu2O + O2C

第9页：铜的重要化合物氧化物

铜的重要化合物氧化物：CuOCu2O黑色暗红色颜色难溶于水，易溶于酸溶解性高稳定,1235熔化也不分解热稳定性微溶[Cu(NH3)2]+(无色)加入氨水CCu2O+4NH3+H2O→2[Cu(NH3)2]++2OH-在空气中被氧化4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O→4[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)+4OH-

第10页：CuOH极不稳定

CuOH极不稳定：至今尚未制得氢氧化物Cu(OH)2为浅蓝色，难溶于水1.受热易脱水Cu(OH)2CuO + H2O80~90C2.两性：以碱性为主Cu(OH)2+ 2H+→Cu2++2H2O (浅兰色)Cu(OH)2+ 2OH-→[Cu(OH)4]2-(亮兰色)3.溶于氨水Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]2++ 2OH-2[Cu(OH)4]2-+C6H12O6(葡萄糖)→Cu2O +C6H12O7+4OH-+2H2O(葡萄糖酸)用此反应可检查糖尿病

第11页：制取:盐类氯化亚铜

制取:盐类氯化亚铜：(CuCl)2.用水稀释Cu2++ Cu + 4Cl-→2[CuCl2]-1.在热、浓HCl溶液中,用Cu粉还原CuCl2总反应：Cu2++ Cu + 2Cl-→2CuCl2[CuCl2]-→2CuCl (白色) + 2Cl-CuCl盐酸溶液可用作测定气体中CO含量CuCl+CO+H2O→[CuCl(CO)]·H2O(氯化羰基亚铜)

第12页：制取:盐类氯化亚铜（续）

制取:盐类氯化亚铜（续）：无水CuCl2为棕黄色固体,是共价化合物盐类氯化铜(CuCl2)易溶于水和有机溶剂(如乙醇、丙酮)CuCl2溶液随c(Cl-)不同而呈不同颜色[CuCl4]2-+ 4H2O [Cu(H2O)4]2++ 4Cl-(黄色) (浅蓝色)

第13页：制取:盐类氯化亚铜（续）

制取:盐类氯化亚铜（续）：无水CuSO4为白色粉末，易溶于水，吸水性强，吸水后呈蓝色，可检验有机液体中的微量水分盐类硫酸铜(CuSO4)CuSO4·5H2O称为胆矾，呈蓝色Cu2+易水解，水溶液呈酸性Cu2++ H2O Cu(OH)++ H+

第14页：配合物

配合物：Cu(II)Cu(I)42常见配位数[Cu(H2O)4]2+[CuCl4]2-[Cu(NH3)4]2+[CuCl2]-[Cu(SCN)2]-[Cu(NH3)2]+[Cu(S2O3)2]3-[Cu(CN)2]-主要配合物

第15页：配合物（续）

配合物（续）

• Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的相互转化Cu(Ⅰ) Cu(Ⅱ)价层电子构型3d103d9固态稳定性>Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的稳定性比较电荷+1 < +2半径/pm 96 > 72离子Cu+Cu2+水合焓/(kJ·mol-1)-593 >-2100溶液中稳定性<
• 由于Cu(Ⅰ)固态稳定所以存在有CuCl、Cu2S、Cu2O等化合物

第16页：配合物（续）

配合物（续）：Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的相互转化2Cu+Cu2++ CuK=1.2×106在酸性溶液中，Cu+易发生歧化使Cu(Ⅱ) Cu(Ⅰ)1.有还原剂存在2.生成Cu(Ⅰ)的难溶物或配离子2Cu2++ 4I-→2CuI (白色) + I22Cu2++4CN-→2CuCN (白色) + (CN)22Cu2++SO2+2Cl-+2H2O → 2CuCl +SO4+4H+KCN过量CuCN+(x-1)CN-→Cu(CN)x]1-x(x=2~4)2-

第17页：配合物（续）

配合物（续）：Cu2+的鉴定——在酸性或中性溶液中，用K4[Fe(CN)6]试剂2Cu2++[Fe(CN)6]4-→Cu2[Fe(CN)6]红褐色

第18页：银的重要化合物

银的重要化合物：卤化银AgIAgBrAgClAgFAgX黄浅黄白黄色(纯)颜色难溶于水溶于水溶解性离子共价键型r(X-)增大,变形性增大,共价性增强,溶解度减小卤化银具有感光性，可作感光物质2AgX 2Ag + X2日光

第19页：卤化银敷有

卤化银敷有：AgBr照相底片(亮)感光多(暗)感光少曝光发生反应：AgBr Ag(银核) + Br亮，感光多，产生Ag核多暗，感光少，产生Ag核少光子曝光

第20页：卤化银敷有（续）

卤化银敷有（续）：AgBr照相底片(物亮)感光多(物暗)感光少曝光Ag多AgBr多显影用显影剂(有机还原剂)处理AgBr + e-→Ag + Br-亮, Ag核多,反应生成Ag多,残余AgBr少暗, Ag核少,反应生成Ag少,残余AgBr多显影

第21页：卤化银敷有（续）

卤化银敷有（续）：AgBr照相底片(物亮)感光多(物暗)感光少曝光Ag多AgBr多显影黑亮定影用定影剂(主要Na2S2O3)处理AgBr + 2S2O3→[Ag(S2O3)2]3-+ Br-亮，Ag多，底片黑暗，Ag少，底片亮定影2-

第22页：卤化银敷有（续）

卤化银敷有（续）：AgBr照相底片(物亮)感光多(物暗)感光少曝光Ag多AgBr多显影黑亮定影说明以上得到的是“底片”,洗相时，将“底片”放在照相纸上再进行曝光、显影、定影，即得照片

第23页：硝酸银1.制取

硝酸银1.制取

• Ag+2HNO3(65%)→ AgNO3+NO2+H2O2.
• 性质：为易溶于水的无色菱形片状晶体不稳定，受热或见光易分解2AgNO32Ag + 2NO2+ O2ΔAgNO3应保存在棕色瓶中具有氧化性，遇微量有机物被还原为Ag3.用途：主要用于照相制造溴化银乳剂、分析试剂

第24页：配合物过量

配合物过量：KCN过量Na2S2O3过量NH3溶溶溶AgCl溶溶微溶AgBr溶微溶不溶AgI[Ag(CN)2]-[Ag(S2O3)2]3-[Ag(NH3)2]+溶解产物1.26×10212.88×10131.12×107K配离子稳定性增大f具有弱氧化性2[Ag(NH3)2]++RCHO+3OH-→2Ag +RCOO-+4NH3+2H2O用于在玻璃、暖水瓶胆上的镀银

第25页：配合物过量（续）

配合物过量（续）：KCN过量Na2S2O3过量NH3溶溶溶AgCl不溶不溶微溶AgBr溶微溶不溶AgI[Ag(CN)2]-[Ag(S2O3)2]3-[Ag(NH3)2]+溶解产物1.99×10382.88×10131.12×107K配离子稳定性增大f为电镀液的主要成分[Ag(CN)2]-+ e-→Ag + 2CN-电镀效果好，但有剧毒，现逐渐用[Ag(SCN)2]-代替

第26页：Ag+的鉴定

Ag+的鉴定：KCl、NH3、HNO3AgCl+2NH3·H2O→[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+→AgCl +2NH4(白色)Ag++ Cl-→AgCl (白色)+K2CrO42Ag++ CrO4→Ag2CrO4(砖红色)2-

第27页：Ag+的鉴定（续）

Ag+的鉴定（续）