МЕТАЛЛЫ
|
Атомный |
Название |
Электронная
|
r |
t╟пл. |
t╟кип. |
ЭО |
Атомный |
Удельная |
Степень |
|
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 |
1. Высокие значения плотности, температур плавления и кипения.
2. Высокая тепло- и электропроводность.
Химическая активность небольшая, убывает с увеличением атомного номера.
1. Пирометаллургия
CuO + C ╝ Cu + CO
CuO + CO ╝ Cu + CO2
2. Гидрометаллургия
CuO + H2SO4 ╝ CuSO4 + H2O
CuSO4 + Fe ╝ FeSO4 + Cu
электролиз:
2CuSO4 + 2H2O ╝ 2Cu + O2╜ + 2H2SO4
(на катоде) (на аноде)
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.
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
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
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 |
|
O |
|
|
R √ |
C |
═+ [Ag(NH3)2]OH ╝ R√ |
C |
═+ Ag¯ + NH3╜ |
|
|
I |
|
I |
NH4 |
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).