МЕТАЛЛЫ

ПОДГРУППА МЕДИ

Подгруппа меди – побочная подгруппа I группы

Свойства элементов подгруппы меди

Атомный номер	Название	Электронная конфигурация	 г/см3	tпл. C	tкип. C	ЭО	Атомный радиус, нм	Удельная злектро- проводность м,мм-2,ом-1	Степень окисления
29	Медь Cu	[Ar] 3d104s1	8,96	1083	2595	1,9	0,127	58,1	+1,+2
47	Серебро Ag	[Kr] 4d105s1	10,5	960	2180	1,9	0,144	61,0	+1
79	Золото Au	[Xe]4f145d106s1	19,3	1064	2700	2,4	0,144	41,3	+1,+3

Физические свойства

1. Высокие значения плотности, температур плавления и кипения.

2. Высокая тепло- и электропроводность.

Химические свойства

Химическая активность небольшая, убывает с увеличением атомного номера.

Медь и её соединения

Получение

1. Пирометаллургия

CuO + C  Cu + CO

CuO + CO  Cu + CO₂

1. Гидрометаллургия

CuO + H₂SO₄  CuSO₄ + H₂O

CuSO₄ + Fe  FeSO₄ + Cu

электролиз:

2CuSO₄ + 2H₂O ®2Cu + O₂+ 2H₂SO₄
                (на катоде) (на аноде)

Химические свойства

Взаимодействует с неметаллами при высоких температурах:

2Cu + O₂ –^t°® 2CuO

Cu + Ci₂ –^t°® CuCl₂

Медь стоит в ряду напряжений правее водорода, поэтому не реагирует с разбавленными соляной и серной кислотами, но растворяется в кислотах – окислителях:

3Cu + 8HNO₃(разб.)  3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 2H₂O

Cu + 4HNO₃(конц.)  Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Cu + 2H₂SO₄(конц.)  CuSO₄ + SO₂ +2H₂O

Сплавы меди с оловом - бронзы, с цинком - латуни.

Соединения одновалентной меди

Встречаются либо в нерастворимых соединениях (Cu₂O, Cu₂S, CuCl), либо в виде растворимых комплексов (координационное число меди – 2):

CuCl + 2NH₃  [Cu(NH₃)₂]Cl

Оксид меди (I) - красного цвета, получают восстановлением соединений меди (II), например, глюкозой в щелочной среде:

2CuSO₄ + C₆H₁₂O₆ + 5NaOH  Cu₂O + 2Na₂SO₄ + C₆H₁₁O₇Na + 3H₂O

Соединения двухвалентной меди

Оксид меди (II) - чёрного цвета. Восстанавливается под действием сильных восстановителей (например, CO) до меди. Обладает основным характером, при нагревании растворяется в кислотах:

CuO + H₂SO₄ –^t°® CuSO₄ + H₂O

CuO + 2HNO₃ –^t°® Cu(NO₃)₂ + H₂O

Гидроксид меди (II) Cu(OH)₂ - нерастворимое в воде вещество светло-голубого цвета. Образуется при действии щелочей на соли меди (II):

CuSO₄ + 2NaOH  Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

При нагревании чернеет, разлагаясь до оксида:

Cu(OH)₂ –^t°® CuO + H₂O

Типичное основание. Растворяется в кислотах.

Cu(OH)₂ + 2HCl  CuCl₂ + 2H₂O

Cu(OH)₂ + 2H⁺  Cu²⁺ + 2H₂O

Растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения (координационное число меди – 4) василькового цвета (реактив Швейцера, растворяет целлюлозу):

Cu(OH)₂ + 4NH₃  [Cu(HN₃)₄](OH)₂

Малахит Cu₂(OH)₂CO₃. Искусственно можно получить по реакции:

2CuSO₄ + 2Na₂CO₃ + H₂O  Cu₂(OH)₂CO₃ + 2Na₂SO₄ + CO₂

Разложение малахита:

Cu₂(OH)₂CO₃ –^t°® 2CuO + CO₂ + H₂O

Серебро и его соединения

Благородный металл, устойчивый на воздухе. При потускнении серебра происходит реакция Гепара:

4Ag + 2H₂S + O₂  2Ag₂S + 2H₂O

В ряду напряжений находится правее водорода, поэтому растворяется только в кислотах - окислителях:

3Ag + 4HNO₃(разб.)  3AgNO₃ + NO + 2H₂O

Ag + 2HNO₃(конц.)  AgNO₃ + NO₂+ H₂O

2Ag + 2H₂SO₄(конц.)  Ag₂SO₄ + SO₂ + 2H₂O

В соединениях серебро обычно проявляет степень окисления +1.

Растворимый нитрат серебра AgNO₃ используется как реактив для качественного определения Cl^-, Br^-, I^-:

Ag⁺ + Cl^-  AgCl белый

Ag⁺ + Br^-  AgBr светло-жёлтый

Ag⁺ + I^-  AgI тёмно-жёлтый

(Способность этих осадков образовывать растворимые комплексные соединения уменьшаются в ряду AgCl – AgBr – AgI). На свету галогениды серебра постепенно разлагаются с выделением серебра.

При добавлении растворов щелочей к раствору AgNO₃ образуется тёмно-коричневый осадок оксида серебра Ag₂O:

2AgNO₃ + 2NaOH  Ag₂O + 2NaNO₃ + H₂O

Осадки AgCl и Ag₂O растворяются в растворах аммиака с образованием комплексных соединений (координационное число серебра – 2):

AgCl + 2NH₃  [Ag(NH₃)₂]Cl

Ag₂O + 4NH₃ + H₂O  2[Ag(NH₃)₂]OH

Аммиачные комплексы серебра взаимодействуют с альдегидами (реакция серебряного зеркала):

	O II		O II
R –	C	+ [Ag(NH3)2]OH  R–	C	+ Ag + NH3
	I H		I O	NH4

Золото и его соединения

Золото - мягче Cu и Ag, ковкий металл; легко образует тончайшую фольгу; благородный металл, устойчив как в сухом, так и во влажном воздухе. Растворим только в смеси концентрированных соляной и азотной кислот ("царской водке"):

Au + HNO₃ + 4HCl  H[AuCl₄] + NO + 2H₂O

Реагирует с галогенами при нагревании:

2Au + 3Cl₂  2AuCl₃

Соединения термически не очень устойчивы и разлагаются при нагревании с выделением металла. Комплексообразователь (комплексы золота (III) обладают координационными числами 4, 5 и 6).

НАЗАД

МЕНЮ

МЕНЮ: ПОДРАЗДЕЛ

ВПЕРЕД