Химия металлов IB группы

Химия переходных металлов

общие закономерности

Валентные электроны –s- и d- (не считая IIB и Pd).Это металлы, как следует в соединениях - железная связь. Владеют высочайшей прочностью, твердостью, тепло- и электропроводностью, высочайшие температуры кипения и плавления, малые значения энергии ионизации. На биологическом уровне активны. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные характеристики зависят от степени окисления Химия металлов IB группы атома.

изменеия параметров в периодах и группах

Характеризуются значимым горизонтальным сходством. В подгруппах 1-ый элемент существенно отличается от других, 2-ой и 3-ий – очень похожи по свойствам.

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB
IB IIB

®

Ослабление сходства с элементами основных подгрупп.

В периоде слева вправо – рост энергии связи в обычных субстанциях Химия металлов IB группы, уменьшение восстановительной активности (не считая IIB), повышение стойкости соединений высших степеней окисления.

В группе – те же свойства аналогично меняются в направлении сверху вниз, в отличие от частей основных подгрупп (не считая IIIB).

Несоблюдение общих закономерностей

1. Для подгруппы цинка (IIB) – граничит с р-элементами и похожа на их по свойствам.

2. Для подгруппы Химия металлов IB группы скандия (IIIB) – граничит с s-элементами и похожа на их по свойствам.

Зависимость параметров соединений степени окисления

d-элементов

Показатель Степень окисления в соединениях
низшая промежная высшая
Нрав связи Близка к ионной Ионная со значимой толикой ковалентной Ковалентно-полярная
Характеристики ЭО и ЭОН Главные Амфотерные (с.о.=+3,+4) Кислотные
Редокс-свойства Химия металлов IB группы Только восстановительные Двоякие, соединения нестойки, склонны к диспропорционированию Только окислители
Сходства и различия в свойствах Существенное различие в свойствах соединений p- и d-элементов одной степени окисления (Mn+2 и CI+2) Огромное сходство в свойствах соединений p- и d-элементов одной степени окисления (Sc и AI, Ti и Sn, V и Химия металлов IB группы Sb, Cr и S, Mn и CI)

Химия металлов IB группы

К этой группе относятся: медь, серебро, золото. Электрическое строение: Cu: 3d10, 4s1; Ag: …4d10, 5s1; Au: 5d10, 6s1. Вероятные степени окисления: для Cu: +1, +2, +3; для Ag: +1, +2, +3; для Au: +1, +3

8.1.1. Методы получения

Медь – 1) из ее природных сернистых руд, пирометаллургический:

2FeCuS Химия металлов IB группы2+5O2+2SiO2 2Cu+2FeSiO3+4SO2 – получают предварительную медь, высокочистую медь: 1)гидрометаллургический:

Cu2S+2Fe2(SO4)3®4FeSO4+2CuSO4+S

CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 либо электролизом.

Серебро – всеохватывающая переработка полиметаллических руд.

Золото – из золотоносных пород 1) цианидный способ: Au+8NaCN+O2+2H2O=4Na[Au(CN)2]+4NaOH

2Na[Au(CN)2]+Zn=Na2[Zn(CN)4]+2Au

2) промывка водой либо Химия металлов IB группы растворение золота в ртути с следующей разгонкой амальгамы.

8.1.2. Хим Характеристики

Хим активность невелика и в ряду Cu-Au миниатюризируется. Ведут взаимодействие с галогенами: Cu+CI2(Br, F)=CuCI2; 2Cu+I2=2CuI

2Ag+CI2(Br, I)=2AgCI; Ag+F2=AgF2

С кислородом только медь: 2Cu+O2 2CuO (t=500oC); 4Cu+O2 2Cu Химия металлов IB группы2O (t>800oC)

С сероватой:

С азотом, углеродом, водородом – не реагируют. С металлами образуют сплавы. С фосфором: 3Cu+P=Cu3P; Ag+2P=AgP2, AgP3; 2Au+3P=Au2P3.

Из смесей разбавленных кислот водород они не теснят. С конц. HCI ведет взаимодействие только медь:

2Сu+4HCI Химия металлов IB группы 2H[CuCI2] + H2

Медь и серебро просто растворяются в кислотах-окислителях: 3Cu+8HNO3(разб) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O

Ag+ 2HNO3(конц) 3AgNO3+NO2+H2O

Cu+2H2SO4(конц) 3CuSO4+SO2+2H2O

2Ag +2H2SO4(конц) Ag2SO4+SO2+2H2O

Для золота наилучшими растворителями являются насыщенный хлором раствор HCI и королевская водка (3HCI Химия металлов IB группы+HNO3):

Au+4HCI+HNO3=H[AuCI4]+NO+2H2O

Au+3CI2+4HCI=2H[AuCI4]

По отношению к воде и щелочам в отсутствие окислителей устойчивы. Для металлов типично образование всеохватывающих соединений:

2Cu+4NaCN+2H2O=2Na[Cu(CN)2]+2NaOH+H2

Au и Ag ведут взаимодействие в присутствии кислорода Химия металлов IB группы (см. получение).

8.1.3. СОЕДИНЕНИЯ частей

Устойчивость бинарных соединений в ряду Cu-Au вырастает.

С водородом (гидриды): известен только гидрид меди CuH. Получают действием алюмогидрида лития на CuI в эфироном растворе: 4CuJ+LiAIH4=4CuH+LiJ+AIJ3. Он нестоек, разлагается при нагревании, действии света, просто окисляется на воздухе:

2CuH 2Cu+H2; 2CuH+3O2=4CuO+2H Химия металлов IB группы2O

С галогенами (галогениды): при обыденных критериях – твердые вещества, плохо растворимы в воде (не считая AgF, CuF2, AuF3, AuI3).

Большая часть галогенидов склонны к комплексообразованию с галогенводородными кислотами, галогенидами щелочных металлов и аммиаком:CuГ+НГ Н[СuГ2] (г=F,CI,Br,J)

CuCI+2NH3=[Cu(NH3)2]CI

CuГ+2NaГ(конц Химия металлов IB группы.)=Na2[СuГ4]

CuCI2+4NH3=[Cu(NH3)4]CI2

AgГ+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaГ

AuCI+2NH3=[Au(NH3)2]CI

AuCI3+HCI=H[AuCI4]; AuCI3+H2O=H[AuOHCI3] (гидроксотрихлорозолотая кислота).

С кислородом (оксиды): твердые окрашенные вещества, фактически нерастворимые в воде. Получение: CuO: 1) тепловое разложение: (CuOH)2CO3 2CuO+CO Химия металлов IB группы2+H2O

2Cu(NO3)2 2CuO+2NO2+3O2

Cu(OH)2 CuO+H2O

2) прокаливание на воздухе: 2Cu+O2 2CuO (t=500оС)

Ag2O: 2AgNO3+2NaOH=Ag2O+2NaNO3+H2O

Au2O3: 2Au(OH)3 Au2O3+3H2O

Ag2O –основной оксид, оксиды меди и золота проявляют амфотерные (у Cu2O и CuO – посильнее выражен Химия металлов IB группы основной нрав).

Известны только гидроксиды Cu (I, II) и Au (III). AgOH существует исключительно в разбавленном растворе. При обыденных критериях – это твердые окрашенные вещества, фактически нерастворимые в воде, термически нестойки. Cu(OH)2 и Au(OH)3 получают при содействии их солей со щелочами. Гидроксиды меди и золота проявляют амфотерный нрав, AgOH – сильное Химия металлов IB группы основание. При содействии со щелочами образуются анионные комплексы: гидроксокупраты (I, II) и гидроксоаураты; при растворении в кислотах Cu(OH)2 может создавать как катионные, так и анионные комплексы, Au(OH)3 – только анионные: CuOH+HCI=CuCI+H2O

Cu(OH)2 +2HCI(конц.)=CuCI2+2H2O

Cu(OH)2 +4HCI(конц, изб.)=H2[CuCI4]+2H Химия металлов IB группы2O

Cu(OH)2+2HCI(разб.)+4H2O=[Cu(OH)6]CI2

CuOH+NaOH(конц.)=Na[Cu(OH)2]

Cu(OH)2+2NaOH(конц.) Na2[Cu(OH)4]

Au(OH)3 +NaOH Na[Au(OH)4]

Au(OH)3 +4HNO3=H[Au(NO3)4] +3H2O

Гидроксиды меди растворяются в аква растворе аммиака: Cu(OH)2+4NH3®[Cu(NH Химия металлов IB группы3)4](OH)2

Применение: Серебро и золото – в радиоэлектронике и электротехнике, на изготовка украшений, в качестве катализаторов а разных органических синтезах. Серебро – в реактивной и галлактической технике, в производстве зеркал оптических устройств. Медь – для производства электропроводов, т.к. высочайшая электропроводность и крепкость. Обширное применение находят сплавы меди (латунь (с цинком), бронза (с оловом), медноникелевые Химия металлов IB группы). Ряд соединений меди применяется в сельском хозяйстве, бромид серебра – на изготовка фотобумаги и фотопленки.


himicheskaya-i-neftehimicheskaya-promishlennost-rossijskoj-federacii-referat.html
himicheskaya-kinetika-i-ravnovesie.html
himicheskaya-korroziya-betona.html