九章节铜锌分族ds区IBIIB族.ppt

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1、第九章 铜锌分族（ds区，I B、II B族）,周期 I B II B 四 Cu Zn 五 Ag Cd 六 Au Hg,9-1 铜、锌分族通性,一、基本性质:1.金属性较弱.2.从上到下,金属性减弱.3.呈现多变 氧态化.二、金属性的递变规律（一）同周期，I B I A，II B II A的比较：,性质 I B、II B I A、II A价电子构型(n-1)d10ns12 ns12次外层电子构型 18e 8e(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10(n-1)s2(n-1)p6Z*大 小原子半径r 小 小金属活泼性,Page1,（二）同周期，IBIIB比较：,性质 I B II B价电子构型

2、(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2原子半径r/pm Cu 127.8 Zn 133 Ag 144.4 Cd 149 Au 144.2 Hg 151Z*稍大金属活泼性,与主族规律相反,从上到下,金属性依次减弱,这是一切副族元素的变化规律 如何解释 为什么会呈现多变氧化态?(n-1)d 轨道与 ns轨道能量差小,三.铜.银.金的单质 1.形成合金:青铜 黄铜 白铜 2.金的延展性最好 3.熔沸点高,电热良导体 4.货币金属但是:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO34Ag+O2+2H2S=2Ag2S+2H2O,9-2 水溶液中的氧化-还原性质,一、与酸反应（一）非氧化性酸（

3、如HCl,H3PO4,稀H2SO4）,而 Cu、Ag、Au.Hg 不 反应.,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,（二）氧化性酸（如HNO3，浓H2SO4）,3Hg+8HNO3=3Hg(NO3)2+2NO+4H2O,但Au不反应。,Au(s)+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O（三）Cu、Ag若生成稳定配合物，或难溶化合物，可使有关，从而析出H2：例：2 Cu(s)+6HCl(浓)=2H2CuCl3+H2 类似 Pb(s)+HCl(浓)HPbCl3+H2,三、与碱溶液反应：,只有Zn反应。Zn(s)+2OH-+2H2O=Zn(OH)42-+H2(g)Zn(s)+4NH3（aq）=Z

4、n(NH3)42+,四、水溶液中，Mn+作氧化剂 例2 SnCl2+HgCl2=SnCl4+Hg(l),用于鉴定Hg2+或Hg22+,Cu(OH)2的性质:,1.有氧化性 Cu(OH)2+2NaOH=Na2Cu(OH)4 2Na2Cu(OH)4+C6H12O6=Cu2O+C6H12O7+4NaOH+2H2O 2.微呈两性:以碱性为主 3.形成配合物:Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)4(OH)2特殊的是该配合物能溶解天然植物中的纤维 制人造丝,五、Cu(I)-Cu(II)互相转化：（重点）,1酸性溶液中，Cu+歧化：2Cu+=Cu2+Cu(s),n,Cu2SO4(s)CuSO4(aq)+

5、Cu 白色 蓝色,2Cu+=Cu+Cu2+,1.Cu+(3d10)Cu2+(3d9)从结构看应该是Cu+稳定.干态时 4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2为什么溶液中是Cu2+稳定呢?例如:Cu2O+H2SO4(稀)=Cu+CuSO4+H2O,（二）怎样使Cu(II)Cu(I)反歧化,1.Cu(II)+还原剂 Cu(I)或/和 沉淀剂 Cu(I)难溶化合物 或/和 配合剂 Cu(I)稳定配合物,例1 2Cu2+(aq)+4I-(aq)2CuI(s)+I2aq)还原剂+沉淀剂+Na2S2O3(aq)I-+S4O62-,例2 2 CuS(s)+10 CN-=2 Cu(CN)43-+(CN)2+2

6、S2-还原剂+配体,六、Hg(II)Hg(I)的互相转化：,Hg(I)为双聚体Hg22+（对比Cu+为单体)1酸性溶液中，逆歧化 Hg2+Hg(l)=Hg22+,溶液中什么稳定?,（二）Hg(I)Hg(II),沉淀剂 难溶化合物 Hg(I)+Hg(II)+Hg(l)配位体 稳定配合物,例1.Hg2Cl2+NH3H2O H2N-Hg-Cl+Hg(l)+NH4Cl+2H2O（氯化氨基汞）白色+黑色 灰黑色,对比：HgCl2+2NH3H2O H2N-Hg-Cl+NH4Cl+2H2O 白色,鉴定Hg2+,9-3 铜锌分族重要化合物,一、氧化物,ZnO CdO 温敏元件R.T.白 R.T.棕红（制变色温

7、度计）浅黄 深灰,CuO中Cu2+为d 9，其余M+或M2+均为d 10，无d-d跃迁，化合物无颜色.,（二）酸碱性,ZnO、CuO两性，其余氧化物碱性。（三）氧化性 CuO、Ag2O、HgO有一定氧化性。例：“银镜反应”Ag2O+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+2OH-+3H2O,2Ag(NH3)2+RCHO+2OH-=RCOONH4+2Ag+2NH3+H2O 羧酸铵（“化学镀银”）,可加盐酸回收：Ag(NH3)2+2H+Cl-=AgCl+2NH4+,二、氢氧化物,(一.)酸碱性如何?Cu Ag Au Zn Cd Hg,（二）Cu(II)氧化性,Cu(OH)42-+C6H12O6=CuO

8、H+H2O+C6H12O7 Cu2O（红色）+H2O,用于检验糖尿病,分离Zn 2+和Al 3+：用氨水,三.形成配合物,三、硫化物,4HgS不溶于HCl、HNO3，但溶于Na2S(aq)或HCl-KI溶液或王水中：（1）HgS(s)+S2-=HgS22-,HgS 是这二族硫化物中唯一溶于Na2S(aq)的硫化物。,CdS俗称铬黄,用做黄色颜料,HgS在实验室用洒硫磺粉来防止汞蒸汽污染 Hg+S=HgS 3HgS+12HCl+2HNO3=3H2HgCl4+3S+2NO+4H2O,（2）HgS(s)+2H+4I-=HgI42-+H2S,（3）3HgS(s)+12HCl+2HNO3=3H2HgCl

9、4+3S+2NO(g)+4H2O 3H2S+2NO3-+2H+=3S(s)+2NO(g)+4H2O,4CuS溶于KCN(aq)，而CdS(s)不溶：2CuS(s)+10CN-=2Cu(CN)43-+(CN)2+2S2-,四、卤化物,（一）键型,氟化物 氯化物 溴化物 碘化物 离子化合物 共价性,（二）水溶度 1CuX、AgX、Hg2X2（X=Cl、Br、I）不溶于水；,2CuX2、ZnX2、CdX2易溶于水 但无CuI2 2Cu2+4I-=2CuI(s)+I2(s)HgCl2稀水溶液可用于手术器械消毒。,如何解释?,1无毒，利尿剂2氧化剂,（三）甘汞Hg2Cl2,Hg2Cl2+SnCl2=2H

10、g(l)+SnCl4 黑,3甘汞电极（Calomer electrode）是二极标准电极：（饱和甘汞电极更常用：20，KCl 饱和水溶液(4.6 moldm-3)(Hg2Cl2/Hg)=0.2415 V,9-4铜、锌族配合物,一、Cu+,Cu(NH3)2+O2(g)+2H2O+8NH3=4Cu(NH3)42+2OH-无色 空气 深蓝,二、Cu2+,2Cu2+10CN-=2Cu(CN)43-+(CN)2,同理：2 Cu2+4I-=2 CuI+I2,三、Ag+“银镜反应”：2Ag(NH3)2+C6H12O6+2OH-=2Ag+C6H12O7+4NH3+H2O,重要的银盐,AgNO3:特点-易溶性质

11、:1.热稳定性差(Ag+极化作用大)2AgNO3=2Ag+2NO2+O22.遇蛋白质生成黑色的AgPr3.银镜反应2Ag(NH3)2OH+HCHO=HCOONH4+2Ag+H2O+3NH3,四、Hg2+、Hg22+,：Hg2Cl2 在氨解的同时发生“歧化”：Hg2Cl2+H-NH2=H2N-Hg-Cl+Hg(l)+H+Cl（二）Hg22+与CN、I的反应,不生成Hg(I)的CN或I配合物！Hg22+4CN-=Hg(CN)42-+Hg(l)Hg22+4I-=HgI42-+Hg(l)（三）Nesslers reagent（奈斯勒试剂）：Hg(NO3)2+KI+KOH 混合溶液,鉴定NH4+：/Hg

12、 2K2(HgI4)+4KOH+NH4Cl=O NH2I+KCl+7KI+3H2O Hg/红棕色,五、配合物的杂化成键过程：,例1：Cu(NH3)42+的杂化成键 Cu(NH3)42+正方形 Cu2+3d9 3d84p1 3d8(dsp2)0(dsp2)0(dsp2)0(dsp2)0 4p1,NH3 NH3 NH3 NH3,Cu(NH3)42+3d9有一个单电子.故有颜色.,例2Cu(CN)43-正四面体,sp3杂化 Cu+3d10 3d10(sp3)0(sp3)0(sp3)0(sp3)0,CN-CN-CN-CN-,Cu+3d10无单电子,不发生d-d跃迁,所以没有颜色.,铜、锌分族小结,一、Cu(I)Cu(II)互相转化；Hg(I)Hg(II)互相转化二、配合物形成情况（NH3、CN-、I-配合物）。三、IB与IA、IIB与IIA性质的比较及原因。四、单质及重要化合物的典型反应。,