銅銀鋅汞 第四組

銅銀鋅汞中藥學(xué)（1）第四組

謝飄王綠虹黃冰凡吳妙梨葉佩珊教學(xué)要求1.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(lèi)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)間及存在方式銅、銀是銅族元素，位于周期表ds區(qū)ⅠB族；鋅、汞，是鋅族元素，位于周期表ds區(qū)ⅡB族。（Ps:銅、鋅族元素價(jià)電子層構(gòu)型為(n-1)d10ns1、(n-1)d10ns2)

銀的認(rèn)識(shí)：1）存在：?jiǎn)钨|(zhì)、硫化物(Ag2S)

2）被人們用作錢(qián)幣，有：“貨幣金屬”之稱(chēng)

鋅的認(rèn)識(shí)：1）存在：?jiǎn)钨|(zhì)、硫化物(ZnS)、含氧化合物(ZnO、ZnCO3)、與鉛礦共生

2）我國(guó)古代勞動(dòng)人民首先開(kāi)始使用，有學(xué)者認(rèn)為，大約在西漢時(shí)期已經(jīng)有銅-鋅合金鑄造的錢(qián)幣汞的認(rèn)識(shí)：1）存在：?jiǎn)钨|(zhì)、硫化物(HgS)

2）人類(lèi)認(rèn)識(shí)和使用的最早的元素，西方資料顯示公元前16~公元前15世紀(jì)古埃及人開(kāi)始使用水銀，中國(guó)大約在公元前3~公元前4世紀(jì)開(kāi)始使用水銀銅的認(rèn)識(shí)：1）存在：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(jiàn)的礦物有黃銅礦(CuFeS2)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]和堿式砷酸銅鋁（Ceruleite）Cu2Al7(AsO4)4(OH)13.12H2O等

2）在公元前7000~公元前6000年間，取代石器，也當(dāng)過(guò)錢(qián)幣使用，有：“貨幣金屬”之稱(chēng)物理性質(zhì)

a.銅族金屬密度大、硬度大、熔點(diǎn)高，而堿金屬則密度小，硬度小、熔點(diǎn)低。與堿金屬相比，銅族元素的成鍵電子較多，金屬鍵較強(qiáng)。

b.銅族元素的導(dǎo)電性導(dǎo)熱性在所有金屬中是最好的。它們的導(dǎo)電性順序?yàn)椋篈g＞Cu。這在于銅族元素的能帶寬，能帶內(nèi)能級(jí)多，電子多，電子躍遷很容易。

C.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，故有良好的延展性。

d.銅和銀都有特征顏色：Cu(紫紅)、Ag(白)

化學(xué)性質(zhì)

銅族元素的化學(xué)活性從Cu至Au降低，主要表現(xiàn)在與空氣中氧的反應(yīng)和與酸的反應(yīng)。（1）與氧反應(yīng)

室溫時(shí)，在純凈干燥的空氣中，銅和銀都很穩(wěn)定。

加熱時(shí)，銅形成黑色氧化銅，但銀不與空氣中的氧結(jié)合。2Cu+O2==2CuO在含有CO2的潮濕空氣中放久后，銅表面會(huì)慢慢生成一層綠色的銅銹：

2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2-CuCO3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).此所謂“真金不怕火煉”！

掌握銅、銀、鋅、汞的單質(zhì)性質(zhì)及用途（2）.與酸反應(yīng)它們電極電勢(shì)都高于氫的電極電勢(shì)，因此它Cu、Ag、Au不能置換稀酸中的H+離子，Cu、Ag可溶于氧化性酸，Au只溶于王水。

例如：銅、銀可以與具有氧化性的酸作用

2Cu+2H2SO4(濃)=2CuSO4+SO2↑+2H2O2Ag+2H2SO4(濃)=Ag2SO4+SO2↑+2H2O（4）.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)，銀反應(yīng)很慢。(從銅到銀越老越難反應(yīng))（3）.與硫反應(yīng)

銅可以被硫腐蝕，特別是銀對(duì)硫及硫化物（H2S）極為敏感，這是銀器暴露在含有這些物質(zhì)的空氣層中生成一層Ag2S的黑色薄膜而使銀失去銀白色光澤的主要原因?；瘜W(xué)性質(zhì)：（鋅和汞）與非金屬反應(yīng)：2Zn+O2=2ZnO(1273K)2Hg+O2=2HgO(773K)Zn+S=ZnSHg+S=HgS(親硫元素)Zn+X2=ZnX24Zn+2O2+3H2O+CO2=ZnCO3?3Zn(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)：Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(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)物理性質(zhì)：都是銀白色的金屬，鋅表面因有一層ZnCO3·3Zn(OH)2而略顯藍(lán)灰色，熔沸點(diǎn)較低，不僅低于堿土金屬，還低于銅族元素，按鋅到汞的順序下降。這是由于鋅族元素的d電子不參與成鍵，且s電子成對(duì)，成鍵能力較弱，因此，鋅族元素參與形成金屬鍵的電子少，金屬鍵較弱。其中，Hg的6s2電子相對(duì)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(dòng)性。汞蒸氣有毒，吸入人體會(huì)產(chǎn)生慢性中毒。處理方法：1.臨時(shí)存放時(shí)，必須在汞上面上覆蓋10%的NaCl溶液，以免汞蒸氣蒸發(fā)。2.使用時(shí)要注意，撒落到地面上應(yīng)盡量收集，再用S粉處理使汞變?yōu)榱蚧?.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氣體，以除去空氣中的汞蒸氣。1.銅的化合物Cu(+1)、Cu(+2)的化合物主要是氧化物及其氫氧化物、鹵化物、硫化物和配合物。Cu(Ⅰ)的化合物：特點(diǎn)：亞銅化合物是反磁性的，d軌道全滿(mǎn),沒(méi)有d-d躍遷，通常為無(wú)色。

Cu(Ⅰ)的化合物在固態(tài)時(shí)穩(wěn)定性高于Cu(Ⅱ)，但在溶液中容易被氧化為Cu(Ⅱ)。幾乎所有的Cu(Ⅰ)化合物都難溶于水，其溶解度順序?yàn)椋篊uCl＞CuBr＞CuI＞CuSCN＞CuCN＞Cu2S氧化物：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)，具有半導(dǎo)體性質(zhì)。鹵化物：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，其溶解度按CuX(X=Cl、Br、I)順序降低.鹵化亞銅的制備：

加熱HCl(濃)+Cu+CuCl2===2[CuCl2]-+2H+

生成物用水稀釋則得CuCl白色沉淀。硫化亞銅2Cu+S=Cu2SCu2S可溶于熱濃硝酸和KCN:3Cu2S+16HNO3(濃)=6Cu(NO3)2+3S↓+4NO↑+8H2OCu2S+4CN-=2[Cu(CN)2]-+S2-配合物Cu(+1)能與X-（除F-外）NH3、CN-等配體形成配位數(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。②Cu(Ⅱ)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：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（1273K以上分解成Cu2O）。氫氧化銅：性質(zhì)：兩性偏堿：Cu(OH)2+OH-?Cu(OH)42-作為沉淀，Cu(OH)2在溶液中存在的pH范圍是5-15。鹵化物：沒(méi)有CuI2。由于極化的原因，固態(tài)時(shí)，從CuF2（白色）→CuCl2（棕色）→CuBr2（黑色），顏色加深。其中重要的是CuCl2（共價(jià)型化合物）。

硫酸銅

CuSO4·5H2O—膽礬，最重要的二價(jià)銅鹽。水解顯微酸性，可與較活潑金屬反應(yīng)、與堿或氨水反應(yīng)，還可作農(nóng)藥。如：波爾多液將CuSO4·5H2O、CaO及水按1:1:100配制的乳液。

2、銀的化合物

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?！餆岱€(wěn)定性差(見(jiàn)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(Ⅰ)的歧化是有條件的相對(duì)的：[Cu+]較大時(shí)，平衡向生成Cu2+方向移動(dòng)，發(fā)生歧化；2Cu+Cu2++Cu歧化反歧化1.有還原劑存在(如Cu、SO2、I–等)。2.有能降低[Cu+]的沉淀劑或配合劑(如Cl–、I–、CN–等)。[Cu+]降低到非常低時(shí)，(如生成難溶鹽，穩(wěn)定的配離子等)，反應(yīng)將發(fā)生倒轉(zhuǎn)(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.氧化物與氫氧化物：

2Zn+O2=2ZnOZnCO3==ZnO＋CO2↑568KZnO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)4]2-

。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（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)2＋2OH-

=[Zn(OH)4]2-

Zn(OH)2＋4NH3

==[Zn(NH3)4]2+＋2OH－Cd(OH)2＋4NH3

==[Cd(NH3)4]2+

+2OH-2.硫化物

Ksp

顏色溶解情況HgS3.5×10－53黑溶于王水與Na2SCdS3.6×10－29

黃可溶于濃HClZnS1.2×10－23白可溶于稀HCl3HgS＋8H+＋2NO3－＋12Cl－

==3HgCl42－＋3S↓＋2NO↑＋4H2OHgS＋Na2S==Na2[HgS2]（二硫合汞酸鈉）3.鹵化物

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：ZnCl2＋H2O

Zn(OH)Cl＋HCl↑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（549K），加熱能升華，俗稱(chēng)升汞。極毒，內(nèi)服0.2～0.4g可致死，微溶于水，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HgCl2分子形式存在，在過(guò)量Cl-存在下而溶解：HgCl2+2Cl-=[HgCl4]2-HgCl2NH3Hg(NH2)Cl↓H2OHg(OH)Cl↓+HClSnCl2Hg2Cl2+SnCl4SnCl2Hg↓+SnCl4(3)Hg2Cl2

Hg2Cl2味甜，通常稱(chēng)為甘汞，無(wú)毒不溶于水的白色固體由于Hg(I)無(wú)成對(duì)電子，因此Hg2Cl2有抗磁性。

對(duì)光不穩(wěn)定：Hg2Cl2

光HgCl2+HgHg2Cl2常用來(lái)制做甘汞電極，電極反應(yīng)為：Hg2Cl2+2e==2Hg(l)+2Cl－

4、Hg(I)與Hg(II)