
内蒙古民族大学无机化学吉大武大版第19章铜锌副族.ppt
69页第十九章第十九章 铜、锌副族铜、锌副族 铜锌副族元素在周期表中的位置铜锌副族元素在周期表中的位置铜锌副族元素在周期表中的位置铜锌副族元素在周期表中的位置§19-1§19-1 铜族元素的通性铜族元素的通性铜族元素的通性铜族元素的通性 周期表周期表 ds 区族区族IB包含铜包含铜(Cu)、银、银(Ag)、金、金(Au) 铜、银主要以硫化物和氧化物矿的形式存在例铜、银主要以硫化物和氧化物矿的形式存在例如辉铜矿如辉铜矿Cu2S、黄铜矿、黄铜矿CuFeS2、赤铜矿、赤铜矿Cu2O、孔雀石、孔雀石Cu2(OH)2CO3,闪银矿,闪银矿Ag2S以及角银矿以及角银矿AgCl等 铜、银、金均有以单质状态存在的矿物金以单铜、银、金均有以单质状态存在的矿物金以单质形式散存于岩石质形式散存于岩石(岩脉金岩脉金)或砂砾或砂砾(冲积金冲积金)中世界上南非金矿资源最丰富,其次是前苏联和美国,它们上南非金矿资源最丰富,其次是前苏联和美国,它们共占世界总储量的共占世界总储量的76.3%。
我国黄金矿藏遍布我国黄金矿藏遍布 26 省、自治区,主要分布在山省、自治区,主要分布在山东、河南、甘肃、黑龙江和新疆等地东、河南、甘肃、黑龙江和新疆等地 Cu(I)FeS2 CuCO3.Cu(OH)2 Cu(I)2S 黄铜矿黄铜矿 孔雀石孔雀石 辉铜矿辉铜矿1-11-1 铜族元素的性质铜族元素的性质铜族元素的性质铜族元素的性质1. 与同周期的碱金属相比,活泼性较小与同周期的碱金属相比,活泼性较小Cu 和和 Au 离子均容易歧化而不够稳定离子均容易歧化而不够稳定2. 铜族元素价层电子构型为铜族元素价层电子构型为 (n-1)d10ns1,, 氧化数有氧化数有 +1、、+2、、+3,而碱金属只有,而碱金属只有 +1铜、银、金最常铜、银、金最常 见的氧化数分别为见的氧化数分别为 +2、、+1、、+3 3. 铜族元素的标准电极电势比碱金属为正,在水溶铜族元素的标准电极电势比碱金属为正,在水溶 液中的化学活泼性小于碱金属。
活泼性从液中的化学活泼性小于碱金属活泼性从 Cu 到到Au 降低4. 与碱金属相比,铜族金属离子具有较强的极化力,与碱金属相比,铜族金属离子具有较强的极化力, 本身变形性又大,本身变形性又大, 所以它们的二元化合物一般有所以它们的二元化合物一般有 相当程度的共价性,易形成配合物相当程度的共价性,易形成配合物 1-2 1-2 铜族元素的单质铜族元素的单质铜族元素的单质铜族元素的单质 1. 1. 物理性质物理性质物理性质物理性质(1) 特征颜色:特征颜色:Cu(紫红紫红),,Ag(白白),,Au(黄黄)(2)它们的密度都大于它们的密度都大于 5,都是重金属,其中金的密,都是重金属,其中金的密(3) 度最大,为度最大,为 19.3 g·cm-33) 溶、沸点较其它过渡金属低溶、沸点较其它过渡金属低(4) 导电性、导热性好,且导电性、导热性好,且 Ag > Cu > Au(5)延展性好:延展性好:1g 金可以拉成长达金可以拉成长达 3.4km 的金线,也的金线,也(6) 能碾压成能碾压成 0.0001mm 厚的金箔。
厚的金箔6) 能与许多金属形成合金,其中铜的合金品种最多,能与许多金属形成合金,其中铜的合金品种最多,金易生成汞齐金易生成汞齐 2 2. .化学性质化学性质化学性质化学性质(1) (1) 与与与与OO2 2作用作用作用作用碱式碳酸铜碱式碳酸铜碱式碳酸铜碱式碳酸铜Au AgAu Ag不与不与不与不与OO2 2发生反应发生反应发生反应发生反应当有沉淀剂或配合剂存当有沉淀剂或配合剂存当有沉淀剂或配合剂存当有沉淀剂或配合剂存在时,可反应在时,可反应在时,可反应在时,可反应)(CO(OH)Cu COOHO2Cu)2CuO(O2Cu3222222绿绿黑黑¾¾¾¾+ ++ ++ +¾¾¾¾+ +D DD D所以不可用铜器盛氨水!所以不可用铜器盛氨水!所以不可用铜器盛氨水!所以不可用铜器盛氨水!O2 ( (2) 2) 与与与与X X2 2作用作用作用作用常温下反应常温下反应常温下反应较慢常温下反应较慢只能在加热条件下进行只能在加热条件下进行 活泼性活泼性活泼性活泼性CuCu >Ag>Ag >Au>Au 硫脲硫脲硫脲硫脲(3) (3) 与酸作用与酸作用与酸作用与酸作用 Cu、、Ag、、Au不能置换稀酸中的不能置换稀酸中的H+((还原性差)还原性差) 生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强③③③③ CuCu、、、、AgAg、、、、AuAu可溶于氧化性酸可溶于氧化性酸可溶于氧化性酸可溶于氧化性酸铜的冶炼、金的提取、银的回收铜的冶炼、金的提取、银的回收铜的冶炼、金的提取、银的回收铜的冶炼、金的提取、银的回收 1. 铜的冶炼铜的冶炼 矿石种类的不同,冶炼方法不同。
如氧化物矿可 矿石种类的不同,冶炼方法不同如氧化物矿可直接用碳还原;也可用直接用碳还原;也可用 “湿法湿法” 冶炼 酸性矿用硫酸溶解铜,碱性矿用氨水溶解铜,酸性矿用硫酸溶解铜,碱性矿用氨水溶解铜,然后用电解或铁置换,析出铜硫化物矿的冶炼过然后用电解或铁置换,析出铜硫化物矿的冶炼过程比较复杂,下面简单介绍黄铜矿制精铜程比较复杂,下面简单介绍黄铜矿制精铜 2CuFeS2 + O2 ─→ Cu2S + 2FeS + SO2↑ 2FeS + 3O2 ─→ 2FeO + 2SO2↑(3) 除渣:除渣: 形成熔渣形成熔渣 FeSiO3,因其密度小而浮在上,因其密度小而浮在上层,而层,而 Cu2S和剩余的和剩余的 FeS熔在一起生成所谓熔在一起生成所谓 “冰铜冰铜” 并沉于熔体下层:并沉于熔体下层: FeO + SiO2 ─→ FeSiO3(渣渣) mCu2S + nFeS ─→ 冰铜冰铜(4) 顶吹还原顶吹还原 把冰铜放入转炉,鼓风熔炼:把冰铜放入转炉,鼓风熔炼: 2Cu2S + 3O2 ─→ 2Cu2O + SO2↑ 2Cu2O + Cu2S ─→ 6Cu + SO2↑ 此粗铜又称此粗铜又称泡铜泡铜(5) 精炼精炼 阳极反应:阳极反应:Cu(粗粗) - 2e- ─→ Cu2+ 阴极反应:阴极反应:Cu2+ + 2e- ─→ Cu (精铜,精铜,99.95%)工业炼铜工业炼铜工业炼铜工业炼铜浮选浮选浮选浮选2. 2. 银的回收银的回收银的回收银的回收 用氰化法浸取,然后用用氰化法浸取,然后用 Zn或或 Al将将 Ag置换出来,置换出来,反应如下:反应如下: 4Ag + 8CN- + O2 + 2H2O → 4[Ag(CN)2]- + 4OH- Ag2S + 4CN- → 2[Ag(CN)2]- + S2- 2[Ag(CN)2]- + Zn ─→ 2Ag↓+ 2[Au(CN)4]2-3. 3. 金的提取金的提取金的提取金的提取氰化法提取金:氰化法提取金:用稀用稀NaCN(0.03~~0.2%溶液溶液)处理粉碎处理粉碎后的精金矿,通入空气,使后的精金矿,通入空气,使Au(或或Ag)溶解,残渣分离溶解,残渣分离后,用后,用 Zn或或 Al将将 Au置换出来,其化学反应如下:置换出来,其化学反应如下: 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O → 4[Au(CN)2]- + 4OH- 2[Au(CN)2]- + Zn → 2Au↓+ 2[Au(CN)4]2- 然后用电解法精炼,可以制得纯度为然后用电解法精炼,可以制得纯度为99.95%的金。
的金俄国大教堂俄国大教堂俄国大教堂俄国大教堂The thin gold leaf The thin gold leaf coating protects the coating protects the structure beneath structure beneath from corrosion.from corrosion. 1-31-3 铜铜铜铜族元素族元素族元素族元素的化合物的化合物的化合物的化合物3.1 M(I)3.1 M(I)化合物化合物化合物化合物 1. 1. 氧化还原性氧化还原性氧化还原性氧化还原性(1) (1) Cu(I) Cu(I) 化合物的化合物的化合物的化合物的氧化还原性氧化还原性氧化还原性氧化还原性 Cu(I)在水溶液中不能稳定存在,要发生歧化反应在水溶液中不能稳定存在,要发生歧化反应 2Cu+ → Cu2+ + Cu KO = 1.0×106 红色的红色的 Cu2O 不溶于不溶于 H2O ,但溶于稀酸,之后歧化,但溶于稀酸,之后歧化 Cu2O + H2SO4 = CuSO4 + Cu + H2O 但在固相中但在固相中 Cu(I) 很稳定,很稳定,Cu+ :d10稳定。
比如稳定比如Cu2O 的热稳定性比的热稳定性比 CuO 还高Cu2+ Cu+ Cu0.521 0.152Cu(ICu(I) ) 有还原性,在空气中有还原性,在空气中有还原性,在空气中有还原性,在空气中CuClCuCl可被氧化可被氧化可被氧化可被氧化 4CuCl + O2 + 4H2O = 3CuO·CuCl2·3 H2O + 2HClCu(ICu(I) ) 也有氧化性也有氧化性也有氧化性也有氧化性 2CuI(白白) + 2Hg = Hg2I2 ( 黄黄 ) + 2Cu 将涂有白色将涂有白色将涂有白色将涂有白色 CuI CuI 的纸条挂在室内,若常温下的纸条挂在室内,若常温下的纸条挂在室内,若常温下的纸条挂在室内,若常温下3 3小时小时小时小时白色不变,白色不变,白色不变,白色不变, 表明空气中汞的含量不超标表明空气中汞的含量不超标表明空气中汞的含量不超标表明空气中汞的含量不超标2) Ag(I) (2) Ag(I) 的氧化还原性的氧化还原性的氧化还原性的氧化还原性 Ag+在水溶液中不歧化,也很难被氧化成在水溶液中不歧化,也很难被氧化成Ag2+Ag+有有氧化性氧化性氧化性氧化性 ::Ag(I) 和醛基之间有银镜反应,和醛基之间有银镜反应, Ag+可可以氧化以氧化 H3PO3 、、N2H4 、、NH2OH 等。
等Ag2+ Ag+ Ag0.799 1.980 2NH2OH + 2AgBr = N2 + 2Ag + 2HBr + 2H2O 5N2H4 + 4Ag+ = N2 + 4Ag + 4N2H5+ 在碱性介质中在碱性介质中在碱性介质中在碱性介质中 Ag(I) Ag(I) 的氧化性增强的氧化性增强的氧化性增强的氧化性增强2Ag+ + 2Mn(OH)2 + 2OH- = 2Ag↓+ MnO(OH)2 + H2O 2. 2. 热稳定性热稳定性热稳定性热稳定性 Cu(OH) 尚未制得,常见的尚未制得,常见的 Cu(I) 含氧化合物是含氧化合物是 Cu2O(红红),,Cu2O 加热到加热到 1508 K 时熔化而不分解时熔化而不分解 AgOH 必须低于必须低于 228 K 才稳定存在,温度稍高,才稳定存在,温度稍高,则分解则分解 2AgOH ( 白白 ) == Ag2O ( 棕黑棕黑 ) + H2 AgClAgCl、、、、AgBrAgBr 和和和和 Ag I Ag I 都有感光性,是感光材料,都有感光性,是感光材料,都有感光性,是感光材料,都有感光性,是感光材料,用于感光胶片、制变色镜。
用于感光胶片、制变色镜用于感光胶片、制变色镜用于感光胶片、制变色镜 3. 3. 配合物配合物配合物配合物 Cu(I) Cu(I) 的配合物的配合物的配合物的配合物 Cu(I)的配合物的配合物多为多为多为多为2 2配位配位配位配位配合物:配合物:CuCl2-, CuBr2-, CuI2-, Cu(SCN)2-, Cu(CN)2-稳定性稳定性稳定性稳定性 小小 大大I) Br, Cl,(X X2Ag2AgXO4AgC300O2AgO2NO2AgC4402AgNO2h22223= =+ ++ +° °+ ++ +° ° ν例如:例如:例如:例如:H2OCu(NHCu(NH3 3) )2 2+ +不稳定,易被空气氧化而非歧化不稳定,易被空气氧化而非歧化不稳定,易被空气氧化而非歧化不稳定,易被空气氧化而非歧化4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O→4[Cu(NH3)4]2++ 4OH-无色无色 深蓝色深蓝色深蓝色深蓝色 0.01- 0.12[Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)2] + CuCu(I)Cu(I)配合物的溶液具有吸收烯烃、炔烃和配合物的溶液具有吸收烯烃、炔烃和配合物的溶液具有吸收烯烃、炔烃和配合物的溶液具有吸收烯烃、炔烃和COCO的能力,的能力,的能力,的能力,例如:例如:例如:例如:[Cu(NH2CH2CH2OH)2]+ + C2H4 [Cu(NH2CH2CH2OH)2(C2H4)]+ [Cu(NH3)2]+ + CO [Cu(NH3)2(CO)]+CuCl白白 上述反应是可逆的,受热时放出上述反应是可逆的,受热时放出上述反应是可逆的,受热时放出上述反应是可逆的,受热时放出C C2 2HH4 4和和和和CO,CO,前一前一前一前一反应用于从石油气中分离出反应用于从石油气中分离出反应用于从石油气中分离出反应用于从石油气中分离出C C2 2HH4 4;后一反应用于合成;后一反应用于合成;后一反应用于合成;后一反应用于合成氨工业铜洗工段吸收可使催化剂中毒的氨工业铜洗工段吸收可使催化剂中毒的氨工业铜洗工段吸收可使催化剂中毒的氨工业铜洗工段吸收可使催化剂中毒的COCO气体。
气体Ag ( I ) Ag ( I ) 的配合物的配合物的配合物的配合物 Ag ( I ) 的配合物经常是直线形的的配合物经常是直线形的sp 杂化,如杂化,如 AgClAgCl2 2- - < Ag(NH < Ag(NH3 3) )2+2+ < Ag(S < Ag(S2 2OO3 3) )2 23-3- < Ag(CN) < Ag(CN)2 2- - 其稳定性也按上面顺序增强其稳定性也按上面顺序增强生成配合物后生成配合物后生成配合物后生成配合物后, , 使使使使M+/MM+/M的电极电势降低,的电极电势降低,的电极电势降低,的电极电势降低,M M 变活泼例如例如: Ag和和O2不不发生反应,但在发生反应,但在 KCN 溶液中溶液中 ,则发生反应,则发生反应: 4Ag + O2 + 8CN- + 2H2O = 4Ag(CN)2- + 4OH- 而而 Cu 在在 NaCN 溶液中可被溶液中可被 H2O 氧化,放出氧化,放出H2 2Cu + 8CN- + 2H2O = 2Cu(CN)43- + H2↑+ 2OH- AgCl AgBr AgI Ag2O AgCrO4 Ag2S 白白 浅黄浅黄 黄黄 褐褐 砖红砖红 黑黑 3Cu2S + 16HNO3(浓浓) == 6Cu(NO3)2 + 3S + 4NO + 8H2O3Ag2S + 8HNO3(浓浓) == 6AgNO3 + 3S + 2NO + 4H2O M2S + 4CN- ==2[M(CN)2]- + S 2-4. 4. 难溶物难溶物难溶物难溶物 CuCl CuBr CuI CuSCN CuCN Cu2S 白白 白或白或淡黄淡黄淡黄淡黄 灰白灰白 白白 黑黑黑黑 大大小小3.2 M(II)3.2 M(II)化合物化合物化合物化合物 1. Cu(II)化合物化合物 (1) 氯化铜氯化铜 无水无水CuCl2呈棕黄色,呈棕黄色,是共价化合物易溶于水、乙是共价化合物易溶于水、乙是共价化合物易溶于水、乙是共价化合物易溶于水、乙醇、丙酮醇、丙酮醇、丙酮醇、丙酮 CuCl2加热可分解:加热可分解:2CuCl2 ==== 2CuCl + Cl2↑ 在浓盐酸溶液中在浓盐酸溶液中 CuCl2 是是黄色黄色的,这是由于生成的,这是由于生成 CuCl42-配离子;稀溶液中由于水分子多,配离子;稀溶液中由于水分子多,CuCl2 变为变为[Cu(H2O)4]Cl2,由于水合,显,由于水合,显蓝色蓝色, 二者混合二者混合, 呈呈绿色绿色(2) (2) Cu( Cu(II II) )的氧化-还原性的氧化-还原性的氧化-还原性的氧化-还原性 Cu2+ Cu+ Cu0.5210.3370.152从以上数据上看从以上数据上看 Cu2+不能氧化不能氧化I-,实际反应是:,实际反应是: 2Cu2Cu2+ 2+ + 4I+ 4I- - 2CuI + I 2CuI + I2 2生成生成生成生成CuICuI,,,,[Cu[Cu+ +] ] 降低,电位升高,将降低,电位升高,将降低,电位升高,将降低,电位升高,将 I I- - 氧化成氧化成氧化成氧化成 I I2 2 。
产物是产物是产物是产物是 Cu(ICu(I) ) 的难溶盐或稳定配离子时,的难溶盐或稳定配离子时,的难溶盐或稳定配离子时,的难溶盐或稳定配离子时, Cu(IICu(II) )有较有较有较有较好的氧化性好的氧化性好的氧化性好的氧化性又如又如: 2Cu2++4CN- 2CuCN + (CN)2CN-既是还原剂,又是沉淀剂;若既是还原剂,又是沉淀剂;若CN- 过量,则变为过量,则变为: 这里的这里的CN-既是还原剂,又是既是还原剂,又是 Cu++ 的络合剂的络合剂 浅蓝浅蓝深蓝深蓝浅蓝浅蓝深蓝深蓝浅蓝浅蓝蓝蓝 H2O(3) 配合物配合物配合物配合物Cu(II)Cu(II)的配合物的配合物的配合物的配合物多为多为多为多为4 4配位配位配位配位 检验糖尿病:红色为有病,蓝色没有病检验糖尿病:红色为有病,蓝色没有病检验糖尿病:红色为有病,蓝色没有病检验糖尿病:红色为有病,蓝色没有病对对对对[ [Cu(HCu(H2 2O)O)4 4]SO]SO4 4·H·H2 2OO结构的解释有两种:结构的解释有两种:结构的解释有两种:结构的解释有两种:胆矾胆矾也是配合物也是配合物SSH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OOOOOOOOOCuCu[Cu(H2O)4]SO4·H2O 结构的另一种解释结构的另一种解释(4) (4) 稳定性稳定性稳定性稳定性Cu(OH)2不稳定:不稳定: Cu(OH)2 == CuO + H2O 353KCuO较稳定较稳定 4CuO == 2Cu2O + O2(气体气体) (温度温度>1273K) Cu2O 比比 CuO稳定。
稳定5) Cu(OH)(5) Cu(OH)2 2的两性的两性的两性的两性 Cu(OH)2两性,以碱性为主,略有酸性两性,以碱性为主,略有酸性 Cu(OH)2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O Cu(OH)2 + 2NaOH == Na2[Cu(OH)4] 向向CuSO4溶液中加少量溶液中加少量NH3·H2O,得碱式盐,得碱式盐 Cu2(OH)2SO4浅蓝色浅蓝色,继续加入,继续加入 NH3·H2O 时,得时,得深蓝色深蓝色 [Cu(NH3)4]2+ (6) CuS (6) CuS 的难溶性的难溶性的难溶性的难溶性 Cu2+ 离子溶液中通入离子溶液中通入H2S,生成黑色,生成黑色 CuS沉淀,沉淀,不溶于稀酸,只能溶于热的稀硝酸或浓氰化钠溶液:不溶于稀酸,只能溶于热的稀硝酸或浓氰化钠溶液: 3CuS + 2NO3- + 8H+==3Cu2+ + 3S + 2NO + 4H2O 2CuS + 10CN- ==2[Cu(CN)4]3- + 3S 2- + (CN)2 3.3 M(III)3.3 M(III)化合物化合物化合物化合物 Ag主要是一价,主要是一价,Cu主要是二价,主要是二价,M(III)主要是指主要是指Au 易歧化易歧化易歧化易歧化: : 3 Au+ == Au3+ + 2Au 在水溶液中不稳定,但可以配离子在水溶液中不稳定,但可以配离子在水溶液中不稳定,但可以配离子在水溶液中不稳定,但可以配离子 的状态存在。
的状态存在的状态存在的状态存在 在在在在473K473K时时时时AuAu与与与与ClCl2 2作用生成红褐色晶体作用生成红褐色晶体作用生成红褐色晶体作用生成红褐色晶体AuClAuCl3 3,为,为,为,为二聚体的二聚体的二聚体的二聚体的AuAu2 2ClCl6 6,平面正方形结构平面正方形结构平面正方形结构平面正方形结构AuClAuCl3 3易水解易水解易水解易水解: : AuCl3 + H2O == H[AuCl3(OH)] 用下面的方法可制得用下面的方法可制得 Cu(III) 及及 Ag(III) 过氧化钾与氧化铜共热过氧化钾与氧化铜共热过氧化钾与氧化铜共热过氧化钾与氧化铜共热: : 2CuO + 2KO2 == 2KCuO2 + O2(气体气体) 硝酸银、氯化钾与氟共热硝酸银、氯化钾与氟共热硝酸银、氯化钾与氟共热硝酸银、氯化钾与氟共热: : AgNO3 + 2KCl + 2F2 ==KAgF4 + KNO3 + Cl2几种常见的铜的化合物几种常见的铜的化合物几种常见的铜的化合物几种常见的铜的化合物几种银和金的常见化合物几种银和金的常见化合物几种银和金的常见化合物几种银和金的常见化合物1.4 1.4 水溶液中水溶液中水溶液中水溶液中铜铜铜铜族元素族元素族元素族元素的离子及反应的离子及反应的离子及反应的离子及反应( (1) Cu1) Cu2+2+的氧化性的氧化性的氧化性的氧化性 ( (CuCu2+ 2+ 的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定) )I-CN- E E (右右) > > E E (左左) Cu+ 易歧化,不稳定易歧化,不稳定 2Cu+ Cu2++ Cu K = 1.0×10 6(2) Cu(II(2) Cu(II) )与与与与Cu(I)Cu(I)的转化的转化的转化的转化a. a. 水溶液中:稳定性水溶液中:稳定性水溶液中:稳定性水溶液中:稳定性 Cu(I)
锌族元素的价层电子构型为锌族元素的价层电子构型为 ( n-1 )d10ns2,由于,由于(n-1)d 电子未参与成键,故锌族元素的性质与典型过电子未参与成键,故锌族元素的性质与典型过渡元素有较大区别,而与渡元素有较大区别,而与 p 区区(四、五、六周期四、五、六周期)元素元素接近,如氧化数主要为接近,如氧化数主要为 +2,,汞有汞有 +1 (总是以双聚离子总是以双聚离子[-Hg-Hg-]2+形式存在形式存在), 离子无色,金属键较弱而硬离子无色,金属键较弱而硬度熔点较低等度熔点较低等 性质性质性质性质& 锌族元素的锌族元素的金属活泼性比铜族强金属活泼性比铜族强金属活泼性比铜族强金属活泼性比铜族强,活泼性依,活泼性依 Zn- Cd-Hg次序减弱,次序减弱,Zn和和Cd化学性质化学性质较接近,汞较接近,汞 和它们相差较大,类似于铜族元素和它们相差较大,类似于铜族元素 锌族元素的锌族元素的 M2+ 均均无色无色,所以它们的许多化合物,所以它们的许多化合物 也也无色无色 由于由于M2+具有具有 18 电子构型外壳,其极化能力和变电子构型外壳,其极化能力和变 形性依形性依 Zn2+ →Cd2+ →Hg2+ 的顺序而增强,以致的顺序而增强,以致 Cd2+ 特别是特别是 Hg2+ 与易变形的阴离子形成的化合与易变形的阴离子形成的化合 物,物,往往显色并具有较低的溶解度往往显色并具有较低的溶解度往往显色并具有较低的溶解度往往显色并具有较低的溶解度。
锌族元素一般都能形成锌族元素一般都能形成较稳定的配合物较稳定的配合物较稳定的配合物较稳定的配合物存在形式:存在形式:存在形式:存在形式: 闪锌矿闪锌矿闪锌矿闪锌矿ZnSZnS 红锌矿红锌矿红锌矿红锌矿ZnO ZnO 菱锌矿菱锌矿菱锌矿菱锌矿ZnCOZnCO3 3 辰砂辰砂辰砂辰砂HgSHgS2-2 2-2 锌族元素的单质锌族元素的单质锌族元素的单质锌族元素的单质 1. 1. 物理性质物理性质物理性质物理性质(1) 低熔点:既比低熔点:既比IIA族低,也比族低,也比IB族低族低 Zn::419oC Cd::321oC Hg::-39oC(2) 易形成合金易形成合金 黄铜:黄铜:Cu-Zn (3) 汞齐:汞齐:Na-Hg、、Au-Hg、、Ag-Hg 用于提取贵金用于提取贵金属2. 2. 化学性质化学性质化学性质化学性质(1) 与与O2的作用:(在干燥空气中稳定)的作用:(在干燥空气中稳定)潮湿潮湿潮湿潮湿碱式碳酸锌碱式碳酸锌 3Zn(OH)ZnCOO3HCO2O4Zn23222··= =+ ++ ++ +(2) (2) 与与与与S S的作用的作用的作用的作用M+ S MSZnS(白白)CdS(黄黄)HgS(红,朱砂红,朱砂) (黑,辰砂黑,辰砂) 由于液体由于液体由于液体由于液体HgHg和硫粉反应,面积大,故比和硫粉反应,面积大,故比和硫粉反应,面积大,故比和硫粉反应,面积大,故比ZnZn、、、、CdCd 还容易些,可用这个反应处理洒落的汞液体。
和卤素还容易些,可用这个反应处理洒落的汞液体和卤素还容易些,可用这个反应处理洒落的汞液体和卤素还容易些,可用这个反应处理洒落的汞液体和卤素的反应也有类似的现象,即的反应也有类似的现象,即的反应也有类似的现象,即的反应也有类似的现象,即HgHg比比比比CdCd还活泼些还活泼些还活泼些还活泼些Hg Hg 为为为为液体液体液体液体, , 接触面积大,反应活性高接触面积大,反应活性高接触面积大,反应活性高接触面积大,反应活性高稳稳稳稳定定定定性性性性下下下下降降降降360oC470oC加热:加热:加热:加热:2CdOO2Cd2ZnOO2Zn22棕灰色棕灰色白白¾¾¾¾+ +¾¾¾¾+ +2HgOO2Hg2红、黄红、黄+ +ØHg 化合物,特别是有机化合物化合物,特别是有机化合物剧毒!剧毒! (1952年在年在日本的日本的 Minimata,,因含因含 Hg 化合物工业废水泄漏化合物工业废水泄漏进入浅海造成进入浅海造成 52 人死亡在海水中,人死亡在海水中,Hg 被变成被变成CH3HgCH3, 被鱼吸收,而鱼是当地居民的主要食被鱼吸收,而鱼是当地居民的主要食物)ØHg 蒸气的毒性,因其效应是累积的。
经常暴露于蒸气的毒性,因其效应是累积的经常暴露于低水平的低水平的 Hg 蒸气下会使蒸气下会使 Hg 在体内积累其效应在体内积累其效应包括包括记忆丧失记忆丧失记忆丧失记忆丧失Hg Hg 及其化合物的毒性及其化合物的毒性及其化合物的毒性及其化合物的毒性(3) (3) 与酸反应与酸反应与酸反应与酸反应(4) (4) 锌与锌与锌与锌与OHOH- -,,,,NHNH3 3反应反应反应反应O4H2NO )(NO3Hg)(8HNO)6Hg(O4H2NO)3Hg(NO),(8HNO3HgO2H2NO)Hg(NO)(4HNOHgO2HSOHgSO)(SO2HHgCd)Zn,(M HM)(2HM223232233222332244222+ + + +¾¾¾¾+ ++ + + +¾¾¾¾+ ++ + + +¾¾¾¾+ ++ + + +¾¾¾¾+ += = + +¾¾¾¾+ ++ ++ +冷冷稀稀过量过量过量过量稀稀浓浓浓浓稀稀- -+ +- -+ + + +¾¾¾¾+ ++ + + +¾¾¾¾+ ++ +2OHH)Zn(NHO2H4NHZnHZn(OH)O2H2OHZn2243232-242 3. 锌、汞的冶炼锌、汞的冶炼 (1) 锌的冶炼锌的冶炼 锌主要以氧化物或硫化物存在于自然界。
我国锌锌主要以氧化物或硫化物存在于自然界我国锌矿资源丰富,著名的锌矿产地为湖南长宁水口山和临矿资源丰富,著名的锌矿产地为湖南长宁水口山和临湘桃林 焙烧焙烧 2ZnS + 3O2 ─→ 2ZnO + 2SO2↑ 热还原热还原 2C + O2 ─→ 2CO ZnO + CO ─→ Zn + CO2↑ “全湿法全湿法”工艺:工艺: 2ZnS + 2H2SO4 + O2 ─→ 2ZnSO4 + 2H2O + 2S↑ (2) 汞的冶炼汞的冶炼 将辰砂将辰砂直接直接或与或与Fe或或CaO共同焙烧都可得到共同焙烧都可得到Hg:: 焙烧焙烧 HgS + O2 ─→ Hg ↑ + SO2↑ HgS + Fe ─→ Hg ↑ + FeS 4HgS + 4CaO ─→ 4Hg ↑ + 3CaS + CaSO4 99.9% 4. 4. 锌族元素锌族元素锌族元素锌族元素的化合的化合的化合的化合物物物物 (1) (1) 氧化锌和氢氧化锌氧化锌和氢氧化锌氧化锌和氢氧化锌氧化锌和氢氧化锌 氧化锌氧化锌 (ZnO),俗称锌白,可做白色颜料。
对,俗称锌白,可做白色颜料对热稳定,微溶于水,显两性,溶于酸、碱分别形成锌热稳定,微溶于水,显两性,溶于酸、碱分别形成锌盐和锌酸盐盐和锌酸盐用作催化剂、橡胶填料及油漆颜料,软用作催化剂、橡胶填料及油漆颜料,软用作催化剂、橡胶填料及油漆颜料,软用作催化剂、橡胶填料及油漆颜料,软膏、橡皮膏等膏、橡皮膏等膏、橡皮膏等膏、橡皮膏等 在锌盐溶液中,加入适量的碱可析出在锌盐溶液中,加入适量的碱可析出Zn(OH)2沉沉淀Zn(OH)2也显两性,溶于酸成锌盐,溶于碱成锌也显两性,溶于酸成锌盐,溶于碱成锌酸盐:酸盐: Zn(OH)2 + 2OH- ─→ [Zn(OH)4]2- Zn(OH)2 能溶于氨水,形成配合物:能溶于氨水,形成配合物: Zn(OH)2 + 4NH3 ─→ [Zn(NH3)4]2+ + 2OH- Zn(OH) Zn(OH)2 2受热易分解,形成氧化物:受热易分解,形成氧化物:受热易分解,形成氧化物:受热易分解,形成氧化物: ZnOZnO 较难分解较难分解较难分解较难分解2CdOOH)(CdOH ZnOOH)(Zn222红棕色红棕色白白¾®+¾®¾DD (2) (2) 氯化锌氯化锌氯化锌氯化锌 无水氯化锌为白色固体,可由锌与氯气反应,或无水氯化锌为白色固体,可由锌与氯气反应,或在在700℃下用干燥的氯化氢通过金属锌可制得。
下用干燥的氯化氢通过金属锌可制得 ZnCl2吸水性很强,由于吸水性很强,由于 Zn2+ 的水解而显酸性:的水解而显酸性: Zn2+ + H2O ─→ Zn(OH)+ + H+ ZnCl2的浓溶液,由于的浓溶液,由于形成配合酸形成配合酸 H[ZnCl2(OH)] 而使溶液具有显著的酸性而使溶液具有显著的酸性 ( 如如 6mol·L-1 ZnCl2 溶液的溶液的pH = 1 )能溶解金属氧化物:能溶解金属氧化物: ZnCl2 + H2O ─→ H[ZnCl2(OH)]Fe2O3 + 6H[ZnCl2(OH)] ─→ 2Fe[ZnCl2(OH)]3 + 3H2O 因此在用锡焊接金属之前,常用因此在用锡焊接金属之前,常用 ZnCl2 浓溶液浓溶液清清除金属表面的氧化物,焊接时它不损害金属表面,当除金属表面的氧化物,焊接时它不损害金属表面,当水分蒸发后,熔盐覆盖在金属表面,使之不再氧化,水分蒸发后,熔盐覆盖在金属表面,使之不再氧化,能保证焊接金属的直接接触能保证焊接金属的直接接触 制备无水制备无水制备无水制备无水ZnClZnCl2 2:::: 制无水制无水 ZnCl2,可将含水,可将含水 ZnCl2 和和 SOCl2 一起加热:一起加热: ZnCl2·xH2O + xSOCl2 ─→ ZnCl2 + 2xHCl + xSO2 用途用途: ZnCl2 主要用作有机合成工业的脱水剂、缩主要用作有机合成工业的脱水剂、缩合剂及催化剂,以及印染业的媒染剂,也用作石油净合剂及催化剂,以及印染业的媒染剂,也用作石油净化剂和活性炭活化剂。
此外,化剂和活性炭活化剂此外,ZnCl2 还用于干电池、电还用于干电池、电镀、医药、木材防腐和农药等方面镀、医药、木材防腐和农药等方面(3)(3)硫化锌硫化锌硫化锌硫化锌 制备:制备:制备:制备: Zn2+ + H2S ─→ ZnS↓(白色白色) + 2H+ ZnS 是常见的难溶硫化物中唯一呈白色的,可用是常见的难溶硫化物中唯一呈白色的,可用作白色颜料,它同作白色颜料,它同 BaSO4 共沉淀所形成的混合物晶体共沉淀所形成的混合物晶体 ZnS·BaSO4叫做锌钡白叫做锌钡白(俗称立德粉,是一种优良的俗称立德粉,是一种优良的白色颜料白色颜料)无定形 ZnS 在在 H2S 气氛中灼烧可以转变气氛中灼烧可以转变为晶体为晶体 ZnS 若在若在 ZnS 晶体中加入微量晶体中加入微量 Cu、、Mn、、Ag 作活化剂,经光照射后可发出不同颜色的荧光,作活化剂,经光照射后可发出不同颜色的荧光,这种材料可作荧光粉,制作荧光屏这种材料可作荧光粉,制作荧光屏(4) (4) 配合物配合物配合物配合物 Zn2+ 与氨水、氰化钾等能形成无色的四配位的配与氨水、氰化钾等能形成无色的四配位的配离子: 离子: Zn2+ + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+ Zn2+ + 4CN- [Zn(CN)4]2- [Zn(CN)4]2-用于电镀工艺。
例如它和用于电镀工艺例如它和[Cu(CN)4]3-的的混合液用于镀黄铜混合液用于镀黄铜(Cu-Zn合金)由于合金)由于 [Cu(CN)4]3- + e- Cu + 4CN- Eθθ = -1.27 V [Zn(CN)4]2-+ 2e- Zn + 4CN- Eθθ = -1.34 V 铜、锌配合物有关电对的标准电极电势接近,它铜、锌配合物有关电对的标准电极电势接近,它们的混合液在电解时,们的混合液在电解时,Zn、、Cu在阴极可同时析出在阴极可同时析出 二苯硫腙二苯硫腙 (CCl4溶液溶液) 绿色绿色粉红色粉红色 (水层水层)上上棕色棕色 (CCl4)层下层下(5)(5) Zn Zn2+ 2+ 的鉴定(碱性条件)的鉴定(碱性条件)的鉴定(碱性条件)的鉴定(碱性条件) ZnZnX2[Zn(OH)4]2–ZnOZn2+ZnSZnOOH–X2H+S,ΔO2, 燃烧燃烧O2,ΔC,1500KH2O(g)Δ锌的常见反应锌的常见反应 5. 5. 镉的化合物镉的化合物镉的化合物镉的化合物(1) 氢氧化物氢氧化物氢氧化物氢氧化物 Cd(OH)2,基本显碱性,,基本显碱性, 也有极弱的酸性。
也有极弱的酸性Cd2+为为d10结构,有强的极化作用,结构,有强的极化作用,Cd(OH)2 不稳定不稳定 CdO 较难分解较难分解O2H)Cd(NH2NH2NHCd(OH) 2NHCd(OH)OH2NHCd Cd(OH)2OHCd2243342422322-2+ +¾¾¾¾+ ++ ++ + ¾¾¾¾··+ + ¾¾¾¾+ ++ ++ ++ ++ ++ +OH2CdOOH)(CdOH ZnOOH)(Zn2222+ +¾¾¾¾+ +¾¾¾¾D DD D棕灰色棕灰色白白(2) (2) 硫化物硫化物硫化物硫化物 稀酸性条件沉淀完全,溶于稀酸性条件沉淀完全,溶于6mol· L-1 HCl,为鉴定,为鉴定Cd2+ 的特征反应的特征反应 6. 6. 汞的重要化合物汞的重要化合物汞的重要化合物汞的重要化合物 汞能形成氧化值为汞能形成氧化值为+1、、+2的化合物在锌族的化合物在锌族M(I)的的化合物中,以化合物中,以Hg(I)的化合物最为重要的化合物最为重要 (1) (1) 氧化汞氧化汞氧化汞氧化汞 氧化汞氧化汞(HgO)有红、黄两种变体,都不溶于水,有有红、黄两种变体,都不溶于水,有毒。
毒500℃时分解为汞和氧气在汞盐溶液中加入碱,时分解为汞和氧气在汞盐溶液中加入碱,可得到黄色可得到黄色HgO这是由于生成的这是由于生成的Hg(OH)2极不稳定,极不稳定,立即脱水分解立即脱水分解黄黄+ +¾¾¾¾+ +22CdSSHCd 红色的红色的HgO一般是由硝酸汞受热分解而制得:一般是由硝酸汞受热分解而制得: Hg2+ + 2OH- ─→ HgO↓(黄黄) + H2O 2Hg(NO3)2 2HgO↓(红红) + 4NO2↑+ O2↑ HgO 是制备许多汞盐的原料,还用作医药制剂、是制备许多汞盐的原料,还用作医药制剂、分析试剂、陶瓷颜料等分析试剂、陶瓷颜料等 (2) (2) 氯化汞和氯化亚汞氯化汞和氯化亚汞氯化汞和氯化亚汞氯化汞和氯化亚汞 HgCl2可在过量的氯气中加热金属汞而制得可在过量的氯气中加热金属汞而制得 HgCl2 为共价型化合物,氯原子以共价键与汞原为共价型化合物,氯原子以共价键与汞原子结合成直线型分子子结合成直线型分子 Cl—Hg—Cl。
HgCl2 熔点较低熔点较低((280℃)), 易升华,因而俗名升汞易升华,因而俗名升汞HgCI2略溶于水,略溶于水, 在水中解离度很小,主要在水中解离度很小,主要以以HgCl2分分子形式存在,子形式存在,所以所以HgCl2有有假盐假盐之称HgCl2在水中稍在水中稍有水解:有水解: HgCl2 + H2O Hg(OH)Cl + HCl HgCl2与稀氨水反应则生成难溶解的氨基氯化汞:与稀氨水反应则生成难溶解的氨基氯化汞: HgCl2 + 2NH3 ─→ Hg(NH2)Cl↓(白色白色) + NH4Cl HgCl2还可与碱金属氯化物反应形成还可与碱金属氯化物反应形成四氯合汞四氯合汞(Ⅱ)配离子配离子 [HgCl4]2-,使,使HgCl2的溶解度增大的溶解度增大: HgCl2 + 2Cl- ─→ [HgCl4]2- Eθ(HgCl2/Hg2Cl2)=0.63V Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.154V Eθ(Hg2Cl2/Hg)=0.2682V HgCl2在酸性溶液中有氧化性,适量的在酸性溶液中有氧化性,适量的SnCl2可将可将之还原为难溶于水的白色氯化亚汞之还原为难溶于水的白色氯化亚汞Hg2Cl2。
2HgCl2+ SnCl2 ─→ Hg2Cl2白白↓+ SnCl4 SnCl2过量,过量,Hg2Cl2可进一步被还原为汞可进一步被还原为汞, 使沉淀变黑使沉淀变黑: Hg2Cl2 + SnCl2 ─→ 2Hg↓+ SnCl4 在分析化学中利用此反应鉴定在分析化学中利用此反应鉴定在分析化学中利用此反应鉴定在分析化学中利用此反应鉴定 Hg(Ⅱ) Hg(Ⅱ) 或或或或 Sn(Ⅱ)Sn(Ⅱ) HgCl HgCl2 2的稀溶液有杀菌作用,外科上用作消毒剂的稀溶液有杀菌作用,外科上用作消毒剂的稀溶液有杀菌作用,外科上用作消毒剂的稀溶液有杀菌作用,外科上用作消毒剂 HgClHgCl2 2也用作有机反应的催化剂也用作有机反应的催化剂也用作有机反应的催化剂也用作有机反应的催化剂 金属汞与金属汞与HgCl2固体一起研磨,可制得固体一起研磨,可制得Hg2Cl2 HgCl2 + Hg ─→ Hg2Cl2 Hg2Cl2 分子结构为直线形分子结构为直线形 (Cl-Hg-Hg-Cl),白色,白色固体,难溶于水。
少量的无毒,因为略甜,俗称甘汞固体,难溶于水少量的无毒,因为略甜,俗称甘汞常用于制作甘汞电极常用于制作甘汞电极见光易分解,见光易分解,因此应把它保存因此应把它保存因此应把它保存因此应把它保存在棕色瓶中在棕色瓶中在棕色瓶中在棕色瓶中 Hg2Cl2 HgCl2+ Hg 为什么氯化亚汞分子式要写成为什么氯化亚汞分子式要写成为什么氯化亚汞分子式要写成为什么氯化亚汞分子式要写成 HgHg2 2ClCl2 2,而不能写成,而不能写成,而不能写成,而不能写成 HgCl HgCl ???? Hg 原子电子构型为原子电子构型为 5d106s2若写成HgCl,则意,则意味着在氯化亚汞的分子中,汞还有一个未成对电子,味着在氯化亚汞的分子中,汞还有一个未成对电子,这是一种很难存在的不稳定构型;另外,它又是反磁这是一种很难存在的不稳定构型;另外,它又是反磁性的,这与性的,这与 5d106s2 的电子构型相矛盾因此的电子构型相矛盾因此, 写成写成 Cl – Hg – Hg – Cl 才与分子磁性一致,试验证明其中才与分子磁性一致,试验证明其中的汞离子是的汞离子是{Hg-Hg}2+,而不是,而不是Hg+。
这一结论可以通这一结论可以通过很多实验方法证明,例如,平衡常数法、浓差电池过很多实验方法证明,例如,平衡常数法、浓差电池法、电导法、拉曼光谱法、法、电导法、拉曼光谱法、X-射线衍射法等射线衍射法等 Hg2Cl2与氨水反应可生成氨基氯化汞和汞,使沉与氨水反应可生成氨基氯化汞和汞,使沉淀显灰色:淀显灰色:Hg2Cl2 +2NH3 → Hg(NH2)Cl↓(白色白色) + Hg↓(黑色黑色)+ NH4Cl 此反应可用于鉴定此反应可用于鉴定此反应可用于鉴定此反应可用于鉴定Hg(I)Hg(I)在医药上用作泻剂和利尿剂在医药上用作泻剂和利尿剂在医药上用作泻剂和利尿剂在医药上用作泻剂和利尿剂 (3)(3) 硝酸汞和硝酸亚硝酸汞和硝酸亚硝酸汞和硝酸亚硝酸汞和硝酸亚汞汞汞汞 硝酸汞硝酸汞[Hg(NO3)2]和硝酸亚汞和硝酸亚汞[Hg2(NO3)2]都溶于都溶于水,并水解生成水,并水解生成碱式盐沉淀碱式盐沉淀:: 2Hg(NO3)2+ H2O ─→ HgO·Hg(NO3)2↓+ HNO3 Hg2(NO3)2+ H2O ─→ Hg2(OH)NO3↓+ HNO3 在配制在配制在配制在配制 Hg(NOHg(NO3 3) )2 2 和和和和 HgHg2 2(NO(NO3 3) )2 2 溶液时,应先溶溶液时,应先溶溶液时,应先溶溶液时,应先溶于稀硝酸中。
于稀硝酸中于稀硝酸中于稀硝酸中 在在Hg(NO3)2溶液中加入溶液中加入KI可产生可产生桔红色桔红色HgI2 沉沉淀,后者溶于过量淀,后者溶于过量KI中,形成无色中,形成无色[HgI4]2-∶ ∶ Hg2+ + 2I- ─→ HgI2↓ HgI2 + 2I- ─→ [HgI4]2- 同样,在同样,在 Hg2(NO3)2 溶液中加入溶液中加入KI,,先生成浅绿先生成浅绿色色 Hg2I2 沉淀,继续加沉淀,继续加KI溶液则形成溶液则形成 [HgI4]2-,,同时有同时有汞析出:汞析出: Hg22+ + 2I- ─→ Hg2I2 ↓ Hg2I2 + 2I- ─→ [HgI4]2- + Hg↓ 在在 Hg(NO3)2 溶液中加入氨水,可得溶液中加入氨水,可得碱式氨基硝碱式氨基硝碱式氨基硝碱式氨基硝酸汞酸汞酸汞酸汞白色沉淀:白色沉淀: 2Hg(NO3)2+ 4NH3 + H2O = HgO·NH2HgNO3↓+ 3NH4NO3 而在硝酸亚汞溶液中加入氨水,不仅有上述白色而在硝酸亚汞溶液中加入氨水,不仅有上述白色沉淀产生,同时有沉淀产生,同时有汞汞汞汞析出:析出:2Hg2(NO3)2 + 4NH3 + H2O → HgO·NH2HgNO3 (白色白色)↓ +2Hg(黑色黑色)↓+ 3NH4NO3 Hg(NO Hg(NO3 3) )2 2 是实验室制备其它汞化合物的常用试剂是实验室制备其它汞化合物的常用试剂是实验室制备其它汞化合物的常用试剂是实验室制备其它汞化合物的常用试剂 Hg2(NO3)2 2HgO + 2NO2 HgHg2 2(NO(NO3 3) )2 2 受热易分解:受热易分解:受热易分解:受热易分解: Hg2(NO3)2 溶液与空气接触时易被氧化为溶液与空气接触时易被氧化为Hg(NO3)2:: Hg2(NO3)2 + O2 + 4HNO3 ─→ 4Hg(NO3)2 + 2H2O 可在可在Hg2(NO3)2 溶液中加入少量金属汞,使所生成溶液中加入少量金属汞,使所生成的的 Hg2+ 被还原为被还原为 Hg22+:: Hg2+ + Hg ─→ Hg22+ 除此之外,汞还能形成许多稳定的有机化合物,除此之外,汞还能形成许多稳定的有机化合物,如甲基汞如甲基汞 Hg(CH3)2、乙基汞、乙基汞 Hg(C2H5)2等。
这些化合等这些化合物中都含有物中都含有 C-Hg-C 共价键直线结构,较易挥发、且共价键直线结构,较易挥发、且毒性较大,在空气和水中相当稳定毒性较大,在空气和水中相当稳定 Eθθ(Hg2+/Hg22+)=0.911V,,O2 + 4H+ + 4e- →2H2O c(H+)=1mol·L-1 时,时, Eθθ(O2/H2O)=1.229V 汞的重要反应汞的重要反应汞的重要反应汞的重要反应2. 与与S2-的反应的反应1. 与与OH-的反应的反应若若Hg2+是由是由Hg(NO3)2溶液提供,则:溶液提供,则:3 3 与与与与[HgI[HgI4 4] ]2-2-的的的的反应反应反应反应Hg2(NO3)2•2H2OHgHgSHg (NO3)2•H2OHg2Cl2Hg(红红)HgCl2HNO3(过量过量)SHNO3(限量限量) Cl2,过量过量NaOHCl2,限量限量稀,稀,ΔHg(黄黄)HgSO4H2SO4稀稀H2S研磨研磨浓,浓,Δ O3H7I I(s)HN HgHg O4OH]2[HgINH :NHNesslerHgI2-2--2444-24++úûùêëé=++++试剂,用于鉴定为 如何能促进反应如何能促进反应如何能促进反应如何能促进反应 HgHg2 22+2+(aq) (aq) = = Hg(lHg(l) + Hg) + Hg2+2+(aq) (aq) 向右进行向右进行向右进行向右进行 ???? 由于该反应的平衡常数很小,意味着平衡易于向由于该反应的平衡常数很小,意味着平衡易于向两个方向移动,故只有在两个方向移动,故只有在 Hg 22+ 离子的溶液中加入离子的溶液中加入 Hg 2+ 离子的沉淀剂如离子的沉淀剂如 OH -、、NH3、、S2-、、CO32-等或配等或配合剂如合剂如 I -、、 CN -等时,上述反应才向右进行,如:等时,上述反应才向右进行,如: Hg 22+ + 2 OH - HgO + Hg + H2O Hg 22+ + H2S HgS + Hg + 2 H+ Hg 22+ + 4 I - HgI42- + Hg 小小小小 结结结结一一一一. Cu. Cu(I (I) ) — Cu — Cu(II)(II)互相转化互相转化互相转化互相转化Cu(I) 被适当氧化剂氧化:被适当氧化剂氧化: 例:例: Cu2O + 4NH3 + H2O = 2[Cu(NH3)2]+ + 2OH- 1. Cu(II) + 还原剂还原剂 Cu(I) 沉淀剂沉淀剂 Cu(I) 难溶化合物难溶化合物 络合剂络合剂 Cu(I) 稳定配合物稳定配合物 2Cu2+(aq) + 5I-(aq) ══ 2CuI(s) + I3-(aq) 2 CuS(s) +10 CN- = 2 [Cu(CN)4]3- + (CN)2↑+2S2- 2Cu2++(aq) + 10 CN- = 2 [Cu(CN)4]3- + (CN)2↑ 沉淀剂沉淀剂 难溶化合物难溶化合物 Hg(I) + → Hg(II) + Hg 配位体配位体 稳定配合物稳定配合物Hg2Cl2+NH3·H2O ═H2N-Hg-Cl+Hg(l) +NH4Cl +2H2O (氯化氨基汞氯化氨基汞)白色白色+ 黑色黑色 → 灰黑色灰黑色 检定检定检定检定HgHg2 22+2+ 2Hg22+ + H2S = Hg2S + 2H+ Hg2S → HgS↓+ Hg(l) Hg2Cl2 + 2I- = Hg2I2↓ + 2Cl- Hg2I2 + 2I- (过量过量) = [HgI4]2- + Hg 合并:合并:Hg2Cl2 + 4I- = [HgI4]2- + Hg(l) + 2Cl- K稳稳 = 6.8×1029二、二、二、二、HgHg(I (I) ) — — HgHg(II(II) )互相转化互相转化互相转化互相转化 作业作业: P646-648 2、、4、、5、、7、、8、、9、、10、、12、、14、、17、、19。
第第19章章 铜副族和锌副族铜副族和锌副族。
