22章ds区金属-杨莉.ppt

* * 第22章 ds区元素 22-1 铜族元素 ⅠB：Cu、Ag、Au。 价电子构型：(n-1)d10ns1。 与碱金属的电子结构相似。 与碱金属的差异：价电子不同(性质不同)；最后一个电子的填充轨道不同(周期表中不同区)。 22-1-1 铜族元素通性 a、原子半径： Ag、Au半径相差很小。 副族通性：第六周期元素的半径相比于第五周期元素几乎没有增加。 原因在于“镧系收缩”。 b、氧化态：+1、+2、+3。 稳定氧化态：Cu：+2，Ag：+1，Au：+3。 c、活泼性： 按Cu→Au的顺序，活泼性递减(表22-2)。 副族通性：从上到下元素活泼性递减。 d、键型： 离子键中有相当程度的共价键的成分 (18或9-17离子)。 e、配位能力： 作为中心原子形成配合物的能力很强。 副族通性：配位能力很强。 原因： 1、ns、(n-1)d能量相近，易于成键； 2、(n-1)d电子部分或全充满，屏蔽作用小，有效核电荷较大，对配体提供的电子对有较强的吸引力，形成的配合物很稳定。 22-1-2、金属单质 一、存在与冶炼(自学) 二、性质和用途 Cu、Ag性质较为相似，Au较特殊。 1、物理性质 见书703页表22-3。 参与形成金属键的电子较多，金属键较强。 铜族元素的能带宽，能带内能级多，电子多，电子跃迁很容易。 铜族元素的导电性导热性在所有金属中是最好的，其中Ag第一、Cu第二。 铜族元素都是面心立方紧密堆积结构，有较多的滑移面，故有良好的延展性。 2、化学性质 A、在空气中的反应 Cu在潮湿空气中生成“铜锈”： 2Cu + O2 + H2O + CO2 → Cu(OH)2CuCO3 B、溶解性 一般的溶解性： Cu、Ag可溶于氧化性酸，Au只溶于王水。 特殊的溶解性： a、Cu、Ag很缓慢的溶于稀HCl： 2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O Ag+4HCl+O2→AgCl↓+H2O (HBr、HI) b、Cu、Ag、Au在能生成配离子的环境中具有一定的溶解性： 2Cu+O2 + 8NH3 + 2H2O → 2Cu(NH3) 42++4OH- 4Cu+O2+8CN-+2H2O→4Cu(CN)2-+4OH- (Ag、Au) 2Cu + 8HCl(浓) 2H3[CuCl4] + H2 22-1-3、铜族元素的主要化合物 一、铜的化合物 氧化数：+Ⅱ、+Ⅰ、+Ⅲ。 +Ⅰ：水溶液中不稳定。 2Cu+→Cu2++Cu K=1.4×106 (298K) Cu(Ⅰ) 在溶液中只能以难溶盐或稳定配合物的形式存在。 1、Cu(Ⅰ)的化合物 Cu+是d10结构，故Cu(Ⅰ)的化合物一般无色，具有抗磁性。 ⑴、氧化物 Cu2O是共价型化合物。 a、颜色： 因极化而显色，因晶格缺陷的差异，颜色不同：黄、桔黄、鲜红、深棕。 b、溶解性： 几乎不溶于水。 在溶液中的存在形式随酸度而变。 pH3：Cu2O。 pH3：Cu2+和Cu。 如：Cu2O+H2SO4→CuSO4+Cu+H2O 特殊的溶解性： 在Cu2+或Cu+能形成配合物的溶液中，Cu2O也能溶解。 Cu2O+4NH3H2O→2Cu(NH3)2++2OH-+3H2O Cu(NH3)2++4NH3H2O+1/2O2→ 2Cu(NH3)42++2