銅銀鋅汞第四組

1、中 藥 學(xué) （ 1 ） 第 四 組謝飄 王綠虹 黃冰凡 吳妙梨 葉佩珊教學(xué)要求教學(xué)要求1. 掌握銅、銀、鋅、汞的單質(zhì)性質(zhì)及用途掌握銅、銀、鋅、汞的單質(zhì)性質(zhì)及用途了解銅銀鋅汞的使用時(shí)間及存在形式2. 掌握銅、銀、鋅、汞的氧化物，氫氧化物及其重要鹽類的性質(zhì)3. 銅銀鋅汞離子的鑒定銅、銀鋅、汞了解銅銀鋅汞的使用時(shí)間及存在方式了解銅銀鋅汞的使用時(shí)間及存在方式銅、銀銅、銀是是銅族元素銅族元素，位于周期表位于周期表dsds區(qū)區(qū)BB族；族；鋅、汞，是鋅族元素，位于鋅、汞，是鋅族元素，位于周期表周期表dsds區(qū)區(qū)BB族。（族。（Ps: Ps: 銅、鋅族元素價(jià)電子層構(gòu)型為銅、鋅族元素價(jià)電子層構(gòu)型為(n-1)d(

2、n-1)d1010nsns1 1、(n-1)d(n-1)d1010nsns2 2) )銀的認(rèn)識銀的認(rèn)識：1 1）存在）存在：單質(zhì)、硫化物：單質(zhì)、硫化物(Ag2S)(Ag2S) 2 2）被人們用作錢幣，有：被人們用作錢幣，有：“貨幣金屬貨幣金屬”之稱之稱鋅的認(rèn)識鋅的認(rèn)識：1 1）存在）存在：單質(zhì)、硫化物：單質(zhì)、硫化物(ZnS)(ZnS)、含氧化合物、含氧化合物(ZnO(ZnO、ZnCO3)ZnCO3)、與鉛礦共生、與鉛礦共生2 2）我國古代勞動人民首先開始使用，有學(xué)者認(rèn)為，大約在西漢時(shí)期已經(jīng)有銅我國古代勞動人民首先開始使用，有學(xué)者認(rèn)為，大約在西漢時(shí)期已經(jīng)有銅- -鋅合鋅合金鑄造的錢幣金鑄造的錢幣

3、汞的認(rèn)識汞的認(rèn)識：1 1）存在）存在：單質(zhì)、硫化物：單質(zhì)、硫化物(HgS)(HgS)2 2）人類認(rèn)識和使用的最早的元素，西方資料顯示公元前人類認(rèn)識和使用的最早的元素，西方資料顯示公元前1616公元前公元前1515世紀(jì)古埃及人開始世紀(jì)古埃及人開始使用水銀，中國大約在公元前使用水銀，中國大約在公元前33公元前公元前4 4世紀(jì)開始使用水銀世紀(jì)開始使用水銀銅的認(rèn)識銅的認(rèn)識：1 1）存在）存在： 以金屬、硫化物、砷化物、氯化物和碳酸鹽的形式廣泛分以金屬、硫化物、砷化物、氯化物和碳酸鹽的形式廣泛分布，最常見的礦物有黃銅礦布，最常見的礦物有黃銅礦(CuFeS2)(CuFeS2)、孔雀石、孔雀石CuCO3Cu

4、(OH)2CuCO3Cu(OH)2和堿式砷酸銅鋁和堿式砷酸銅鋁（CeruleiteCeruleite）Cu2Al7(AsO4)4(OH)13 .12H2OCu2Al7(AsO4)4(OH)13 .12H2O等等 2 2）在公元前在公元前70007000公元前公元前60006000年間，取代石器，也當(dāng)過錢幣使用，有：年間，取代石器，也當(dāng)過錢幣使用，有：“貨幣金屬貨幣金屬”之稱之稱物理性質(zhì)物理性質(zhì)a.銅族金屬銅族金屬密度密度大大、硬度硬度大大、熔點(diǎn)熔點(diǎn)高高，而，而堿金屬堿金屬則密度小，則密度小，硬度小、熔點(diǎn)低。硬度小、熔點(diǎn)低。與與堿金屬堿金屬相比，相比，銅族元素銅族元素的成鍵電子較多，的成鍵電子較

5、多，金屬鍵較強(qiáng)。金屬鍵較強(qiáng)。b.銅族元素銅族元素的的導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性在所有金屬中是最好的。它們的在所有金屬中是最好的。它們的導(dǎo)電導(dǎo)電性順序?yàn)椋盒皂樞驗(yàn)椋篈gCu。這在于。這在于銅族元素銅族元素的能帶寬，能帶的能帶寬，能帶內(nèi)能級多，電子多，電子躍遷很容易。內(nèi)能級多，電子多，電子躍遷很容易。C.銅族元素銅族元素都是面心立方緊密堆積結(jié)構(gòu)，有較多的滑移面，都是面心立方緊密堆積結(jié)構(gòu)，有較多的滑移面，故有良好的故有良好的延展性延展性。d.銅銅和和銀銀都有特征顏色：都有特征顏色：Cu(紫紅紫紅)、Ag(白白)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 銅族元素的化學(xué)活性從銅族元素的化學(xué)活性從Cu至至Au降低，主要表現(xiàn)在與空氣

6、中降低，主要表現(xiàn)在與空氣中氧氧的反應(yīng)和與的反應(yīng)和與酸酸的反應(yīng)的反應(yīng)。（1）與氧反應(yīng)）與氧反應(yīng) 室溫室溫時(shí)，在純凈干燥的空氣中，銅和銀都很時(shí)，在純凈干燥的空氣中，銅和銀都很穩(wěn)定。穩(wěn)定。 加熱加熱時(shí)，時(shí)，銅銅形成黑色氧化銅，但形成黑色氧化銅，但銀銀不與空氣中的氧結(jié)合。不與空氣中的氧結(jié)合。 2Cu + O2 = 2CuO在含有在含有CO2的潮濕空氣的潮濕空氣中放久后，中放久后，銅銅表面會慢慢生成一層表面會慢慢生成一層綠色的綠色的銅銹銅銹： 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu(OH)2-CuCO3銅制品如有銹斑可用食醋擦洗。銅制品如有銹斑可用食醋擦洗。銀和金不發(fā)生上述反應(yīng)銀和金不發(fā)生上

7、述反應(yīng).此所謂此所謂“真金不怕火煉真金不怕火煉”！ （2 2）. .與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)它們電極電勢都高于氫的電極電勢，因此它它們電極電勢都高于氫的電極電勢，因此它CuCu、AgAg、Au Au 不能置換不能置換稀酸中的稀酸中的H+H+離子，離子，CuCu、Ag Ag 可溶于氧化性酸，可溶于氧化性酸，Au Au 只溶于王水。只溶于王水。 例如：例如：銅、銀可以與具有氧化性的酸作用銅、銀可以與具有氧化性的酸作用 2Cu + 2H2Cu + 2H2 2SOSO4 4( (濃濃)= 2CuSO)= 2CuSO4 4 + SO + SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O 2Ag + 2H 2Ag + 2H

8、2 2SOSO4 4( (濃濃) =Ag) =Ag2 2SOSO4 4 + SO + SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O（4 4）. .與鹵素反應(yīng)與鹵素反應(yīng) 銅族元素均能和鹵素反應(yīng)。銅在常溫下就能與鹵素反應(yīng)，銀銅族元素均能和鹵素反應(yīng)。銅在常溫下就能與鹵素反應(yīng)，銀反應(yīng)很慢。反應(yīng)很慢。( (從銅到銀越老越難反應(yīng)從銅到銀越老越難反應(yīng)) )（3）.與硫反應(yīng)與硫反應(yīng) 銅可以被硫腐蝕銅可以被硫腐蝕，特別是，特別是銀對硫及硫化物（銀對硫及硫化物（H2S）極為敏感）極為敏感，這，這是銀器暴露在含有這些物質(zhì)的空氣層中生成一層是銀器暴露在含有這些物質(zhì)的空氣層中生成一層Ag2S的黑色薄膜而的黑色薄膜而使銀失去銀

9、白色光澤的主要原因。使銀失去銀白色光澤的主要原因?；瘜W(xué)性質(zhì)：（鋅和汞）化學(xué)性質(zhì)：（鋅和汞）與非金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng)：2Zn + O2 = 2ZnO (1273K) 2Hg + O2 = 2HgO (773K)Zn + S = ZnS Hg + S = HgS (親硫元素) Zn + X2 = ZnX2 4Zn + 2O2 + 3H2O +CO2 = ZnCO33Zn(OH)2與酸反應(yīng)： Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2Hg + 2H2SO4(濃) = HgSO4 + SO2 + 2H2O (加熱)3Hg + 8HNO3 = 3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O與堿反應(yīng)與堿反

10、應(yīng)： Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2Zn(OH)4 + H2Zn + 4NH3 + 2H2O = Zn(NH3)4(OH)2 + H2 (不同于鋁) 鋅是兩性金屬，既溶于酸也溶于堿，與氨能形成配離子溶于氨水。汞與氧化合較慢，而與硫、鹵素則容易反應(yīng)， Hg只能溶于氧化性酸鋅汞單質(zhì)的性質(zhì)鋅汞單質(zhì)的性質(zhì)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 都是都是銀白色銀白色的金屬，的金屬，鋅表面因有一層鋅表面因有一層ZnCO33Zn(OH)2而略顯而略顯藍(lán)灰色藍(lán)灰色，熔沸點(diǎn)較低，不僅，熔沸點(diǎn)較低，不僅低于堿土金屬，還低于銅族元素，按鋅到汞的順序低于堿土金屬，還低于銅族元素，按鋅到汞的順序下降。這是由于鋅族元素的下

11、降。這是由于鋅族元素的d 電子不參與成鍵，且電子不參與成鍵，且s 電子成對，成鍵能力較弱，因此，電子成對，成鍵能力較弱，因此， 鋅族元素參與形鋅族元素參與形成金屬鍵的電子少，成金屬鍵的電子少，金屬鍵較弱金屬鍵較弱。其中，。其中，Hg 的的6s2 電子相對最難參與形成金屬鍵，金屬鍵最弱，汞是電子相對最難參與形成金屬鍵，金屬鍵最弱，汞是金屬中熔點(diǎn)最低的，是唯一的液體金屬，有流動性。金屬中熔點(diǎn)最低的，是唯一的液體金屬，有流動性。汞蒸氣有毒，吸入人體會產(chǎn)生慢性中毒。汞蒸氣有毒，吸入人體會產(chǎn)生慢性中毒。處理方法：處理方法：1.臨時(shí)存放時(shí)，必須在汞上面上覆蓋臨時(shí)存放時(shí)，必須在汞上面上覆蓋10%的的NaCl

12、溶液，以溶液，以免汞蒸氣蒸發(fā)。免汞蒸氣蒸發(fā)。2. 使用時(shí)要注意，撒落到地面上應(yīng)盡量收使用時(shí)要注意，撒落到地面上應(yīng)盡量收集，再用集，再用S粉處理使汞變?yōu)榱蚧?。粉處理使汞變?yōu)榱蚧?.室溫下，汞的蒸氣室溫下，汞的蒸氣與碘的蒸氣相遇時(shí)，能生成碘化汞，因此可以把碘升華為與碘的蒸氣相遇時(shí)，能生成碘化汞，因此可以把碘升華為氣體，以除去空氣中的汞蒸氣。氣體，以除去空氣中的汞蒸氣。1.銅的化合物銅的化合物Cu(+1)、 Cu(+2)的化合物主要是的化合物主要是氧化物及其氫氧化物、鹵氧化物及其氫氧化物、鹵化物、硫化物和配合物?；铩⒘蚧锖团浜衔?。Cu()的化合物：的化合物： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：亞銅化合物是反磁性

13、的亞銅化合物是反磁性的，d軌道全滿軌道全滿,沒有沒有d-d躍遷，通常為無色。躍遷，通常為無色。 Cu()的化合物在固態(tài)時(shí)穩(wěn)定的化合物在固態(tài)時(shí)穩(wěn)定性高于性高于Cu()，但在溶液中容易被氧化為，但在溶液中容易被氧化為Cu()。幾幾乎所有的乎所有的Cu()化合物都難溶于水化合物都難溶于水，其溶解度順序?yàn)椋浩淙芙舛软樞驗(yàn)椋篊uClCuBrCuICuSCNCuCNCu2S 氧化物：氧化物：由于極化，由于極化，Cu2O 是共價(jià)型化合物。熱穩(wěn)定性高，不溶于水，是一種有毒的物質(zhì)，是共價(jià)型化合物。熱穩(wěn)定性高，不溶于水，是一種有毒的物質(zhì)，具有半導(dǎo)體性質(zhì)。具有半導(dǎo)體性質(zhì)。鹵化物：鹵化物：除氟因其電負(fù)性很大而不能形成

14、除氟因其電負(fù)性很大而不能形成CuF外，其他三種都是白色難溶于水的化合物，外，其他三種都是白色難溶于水的化合物，其溶解度按其溶解度按CuX(X=Cl、Br、 I)順序降低順序降低.鹵化亞銅的制備：鹵化亞銅的制備： 加熱加熱HCl(濃濃)+Cu+CuCl2=2CuCl2-+2H+生成物用水稀釋則得生成物用水稀釋則得CuCl白色沉淀。白色沉淀。硫化亞銅 2Cu+S=Cu2SCu2S可溶于熱濃硝酸和可溶于熱濃硝酸和KCN:3Cu2S+16HNO3(濃)=6Cu(NO3)2+3S+4NO+8H2O Cu2S+4CN-=2Cu(CN)2-+S2-配合物 Cu(+1)能與X-（除F-外）NH3、CN-等配體

15、形成配位數(shù)為2、3、4的配合物。這可以從Cu為d10構(gòu)型，具有空的外層ns、np軌道，能量相近的軌道有利于形成sp雜化軌道。 Cu()的化合物：在固態(tài)或水溶液中都穩(wěn)定，且易溶于水。的化合物：在固態(tài)或水溶液中都穩(wěn)定，且易溶于水。氧化銅：氧化銅：性質(zhì)：堿性氧化物、具有一定的氧化性（能被還原）、熱穩(wěn)定性質(zhì)：堿性氧化物、具有一定的氧化性（能被還原）、熱穩(wěn)定性高（性高（1273K以上分解成以上分解成Cu2O）。）。氫氧化銅：氫氧化銅：性質(zhì)：兩性偏堿：性質(zhì)：兩性偏堿： Cu(OH)2 + OH- Cu(OH)42- 作為沉淀，作為沉淀，Cu(OH)2 在溶液中存在的在溶液中存在的pH 范圍是范圍是5-15

16、。 鹵化物：鹵化物： 沒有沒有CuI2。由于極化的原因，固態(tài)時(shí)，從。由于極化的原因，固態(tài)時(shí)，從CuF2（白色）（白色）CuCl2（棕色）（棕色） CuBr2（黑色），顏色加深。其中重要的是（黑色），顏色加深。其中重要的是CuCl2（共價(jià)型化合物）。（共價(jià)型化合物）。 硫酸銅硫酸銅CuSO45H2O膽礬，膽礬，最重要的二價(jià)銅鹽。最重要的二價(jià)銅鹽。水解顯微酸性，可與水解顯微酸性，可與較活潑金屬反應(yīng)、與堿較活潑金屬反應(yīng)、與堿或氨水反應(yīng)，還可作農(nóng)或氨水反應(yīng)，還可作農(nóng)藥。如：波爾多液藥。如：波爾多液將將CuSO45H2O、CaO及水按及水按1:1:100配制的乳配制的乳液。液。2 2、銀的化合物、銀的化

17、合物銀的化合物具有以下特點(diǎn)： 難溶的多。 易溶：AgNO3, AgF, AgClO4 難溶：AgCl, AgBr, AgI, AgCN, AgSCN, Ag2S, Ag2CO3, Ag2CrO4等。 熱穩(wěn)定性差(見光，受熱易分解)。 有顏色。 AgCl AgBr AgI Ag2O Ag2CrO4 Ag2S 白 淺黃 黃 褐 磚紅 黑水溶液中Cu()的歧化是有條件的相對的：CuCu+ + 較大時(shí)，平衡向生成較大時(shí)，平衡向生成CuCu2+2+方向移動，發(fā)生歧化；方向移動，發(fā)生歧化；2Cu+ Cu2+Cu歧化歧化 反歧化反歧化1.有還原劑存在(如Cu、SO2、I等)。2.有能降低Cu+的沉淀劑或配合

18、劑(如Cl、I、CN等)。CuCu+ + 降低到非常低時(shí)，降低到非常低時(shí)，( (如生成難溶鹽，穩(wěn)定的配離如生成難溶鹽，穩(wěn)定的配離子等子等) )，反應(yīng)將發(fā)生倒轉(zhuǎn)，反應(yīng)將發(fā)生倒轉(zhuǎn)( (用反歧化表示用反歧化表示) )。在水溶液中，要使Cu(I)的歧化朝相反方向進(jìn)行，必須具備兩個(gè)條件:1. 1. 氧化物與氫氧化物氧化物與氫氧化物： 2Zn + O2 = 2ZnO ZnCO3 = ZnOCO2 568K ZnO是白色粉末，難溶于水，俗名鋅白，常用作白色顏料 。ZnO是兩性化合物，溶于酸形成鋅（II）鹽，溶于堿形成鋅酸鹽如Zn(OH)42- 。在鋅鹽和鎘鹽溶液中加入適量強(qiáng)堿，可以得到它們的氫氧化物。Zn（

19、OH）2是兩性氫氧化物， Zn(OH)2和Cd(OH)2均可溶于氨水生成氨配離子。Zn2+/Cd2+2OH = Zn(OH)2 /Cd(OH)2 Zn(OH)22OH- =Zn(OH)42- Zn(OH)24NH3 = Zn(NH3)42+2OHCd(OH)2 4NH3 = Cd(NH3)42+ +2OH-2. 2. 硫化物硫化物 Ksp 顏顏 色色 溶解情況溶解情況HgS3.51053黑黑溶于王水與溶于王水與Na2SCdS 3.61029 黃黃 可溶于濃可溶于濃HClZnS1.21023白白可溶于稀可溶于稀 HCl3HgS8H+2NO312Cl = 3HgCl423S2NO4H2O HgSN

20、a2S = Na2HgS2（ 二硫合汞酸鈉）二硫合汞酸鈉） 3. 3. 鹵化物鹵化物 (1)ZnCl2 是固體鹽中溶解度最大的（283K，333g/100g水），溶于水有少量水解如將氯化鋅溶液蒸干 ：ZnCl2H2O Zn(OH)ClHCl ZnCl2吸水性強(qiáng)，可在有機(jī)合成上用作脫水劑（2）HgCl2 HgCl2熔點(diǎn)低（熔點(diǎn)低（549K），加熱能升華，俗稱升汞。極毒，內(nèi)服），加熱能升華，俗稱升汞。極毒，內(nèi)服0.20.4g可致死，可致死，微溶于水微溶于水，是共價(jià)型化合物，其晶體為分子型，是共價(jià)型化合物，其晶體為分子型晶體。在水中很少電離，主要以晶體。在水中很少電離，主要以HgCl2分子形式存在分子形