二、性质与用途1、物理性质铜族元素的物理特性是:密度大,熔、沸点高具有优良的导热性、导电性和很好的延展性。银的导电性在所有的金属中居第一位,其次是铜。三种金属都有很好的延展性,特别是金,1克金能拉成3--4公里长的细丝,可压成0.0001mm的金箔。铜、银、金的物理性质银金性质铜密度/g.cm-38.9610.5018.8856.959导电性(Hg=1)39.657.2导热性(Hg=1)51.339.2硬度2.5~32.5~42.5~3熔点/K1356.41234.91337.4沸点/K284024853353
1、物理性质 铜族元素的物理特性是:密度大,熔、沸点高, 具有优良的导热性、导电性和很好的延展性。 银的导电性在所有的金属中居第一位,其次是铜。 三种金属都有很好的延展性,特别是金,1克金能 拉成3-4公里长的细丝,可压成0.0001mm的金箔。 二、性质与用途 性 质 铜 银 金 密度/g.cm-3 导电性(Hg=1) 导热性(Hg=1) 硬 度 熔点/K 沸点/K 8.96 56.9 51.3 2.5~3 1356.4 2840 10.50 59 57.2 2.5~4 1234.9 2485 18.88 39.6 39.2 2.5~3 1337.4 3353 铜、银、金的物理性质
2、化学性质:铜、银、金的化学活泼性远比碱金属差且随Cu、Ag、Au的顺序递减,这可从下面的事实体现出来:A、与氧的反应:铜在高温下被氧化,银、金则不易氧化。2Cu +02 = 2Cu0 (<1273K)4Cu +02 = 2Cu20 (>1273K)两个反应用来除去氮气中的微量氧铜在潮湿空气中其表面会慢慢生成铜锈2Cu+O2+H,O+CO2 = Cu2(OH)2CO,空气中含有HS也会使铜、银的表面失去光泽。4Ag +0,+2H,S = 2Ag,S+2H,0
铜、银、金的化学活泼性远比碱金属差, 且随Cu、Ag、Au的顺序递减,这可从下 面的事实体现出来: A、与氧的反应: 铜在高温下被氧化,银、金则不易氧化。 2Cu +O2 = 2CuO (<1273K) 4Cu +O2 = 2Cu2O (>1273K) 两个反应用来除去氮气中的微量氧 铜在潮湿空气中其表面会慢慢生成铜锈。 2Cu+O2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 空气中含有H2S也会使铜、银的表面失去光 泽。 4Ag +O2+2H2S = 2Ag2S+2H2O 2、化学性质:
B、与卤素的反应;铜在常温下可与卤素反应,银反应缓慢,金在加热下才可与干燥的卤素反应C、与硫反应:铜和银在加热下能与硫化合,而金则不能直接与硫化合。2Cu + S = Cu,S2Ag + S = Ag2SD、与酸反应:铜、银、金不能置换稀酸中的氢,但铜能在加热下置换浓盐酸中的氢。2Cu +8HCI(浓) = 2H2[CuCl4] + H,有空气存在下,铜可溶于稀盐酸、稀硫酸:2Cu+ O,+4HCl = 2CuCl,+2H,0
B、与卤素的反应: 铜在常温下可与卤素反应,银反应缓慢,金在加 热下才可与干燥的卤素反应。 C、与硫反应: 铜和银在加热下能与硫化合,而金则不能直接 与硫化合。 2Cu + S = Cu2S 2Ag + S = Ag2S D、与酸反应: 铜、银、金不能置换稀酸中的氢,但铜能在加热 下置换浓盐酸中的氢。 2Cu +8HCl(浓) = 2H2[CuCl4] + H2 有空气存在下,铜可溶于稀盐酸、稀硫酸: 2Cu+ O2+4HCl = 2CuCl2+2H2O
铜和银易溶解于硝酸和热的浓硫酸中,而金只能溶于王水3Cu +8HNO(稀) = 3Cu(NO,)2 +2NO +4H,OCu +4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H,O3Ag +4HNO3(稀) = 3AgNO,+ NO +2H,O2Ag + 2H2SO4 (浓) = Ag2SO4 + SO2 +2H,OAu +4HCl + HNO3 = HAuCl4+ NO +2H,OE、与氨水反应铜在空气存在下能溶于氨水,而银、金不溶于氨水。2Cu + O2 +8NH, +2H,O = 2[Cu(NH3)4](OH)
铜和银易溶解于硝酸和热的浓硫酸中,而金只能溶 于王水 3Cu +8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O Cu +4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O 3Ag +4HNO3(稀) = 3AgNO3+ NO +2H2O 2Ag + 2H2SO4 (浓) = Ag2SO4 + SO2 +2H2O Au +4HCl + HNO3 = HAuCl4+ NO +2H2O E、与氨水反应 铜在空气存在下能溶于氨水,而银、金不溶于氨 水。 2Cu + O2 +8NH3 +2H2O = 2[Cu(NH3)4](OH)2
1-3、铜族元素的主要化合物几种常见的铜的化合物+2+2+2+2+1氧化态化合物氧化铜氯化铜硫酸铜硝酸铜氯化亚铜CuoCuClCusO4 :5H,OCuCl, : 2H,0Cu(NO,)2 :3H,0蓝色晶体颜色和状态棕黑色粉末蓝色晶体绿色晶体白色四面体晶体2.292.052.506.32~6.433.53~3.68密度(g/cm2)熔点/℃1148260℃以上变114. 5℃熔在140~150425℃熔化约10001000℃时分为无水白色化,强热时℃时在干燥℃沸腾受热时的情解为,加热况CusO, 粉分解为碱式的 HCI 气流时能被H2、末,653℃以盐。后变为。中加热可得CO 还原为无水上分解为用和乙醇溶Cu,O 或 Cu液浸湿的CuCI2,呈黄CuO和SO3纸,干后可褐色,比重自燃为3.05溶解度几乎不溶于20.7,无水137.8(0℃)在77.0,能溶1.5 (25℃),难水(2.3 × 10-3(g/100gH,0)CuSO4易吸湿空气中易于乙醚和丙溶于水。在空气(无水盐)水%),易溶于中吸湿后变绿,潮解,能溶醇中,易溶氨水于乙醇于甲醇和乙溶于氨水醇中
1-3、铜族元素的主要化合物 几种常见的铜的化合物 氧化态 +2 +2 +2 +2 +1 化合物 氧化铜 CuO 硫酸铜 CuSO4·5H2O 硝酸铜 Cu(NO3)2· 3H2O 氯化铜 CuCl2·2H2O 氯化亚铜 CuCl 颜色和状态 棕黑色粉末 蓝色晶体 蓝色晶体 绿色晶体 白色四面体晶体 密度(g/cm-2) 6.32~6.43 2.29 2.05 2.50 3.53~3.68 熔点/℃ 受热时的情 况 1148 1000℃时分 解为,加热 时能被H2、 CO 还原为 Cu2O 或Cu 260℃以上变 为无水白色 CuSO4粉 末,653℃以 上分解为 CuO 和SO3 114.5℃熔 化,强热时 分解为碱式 盐。后变为。 用和乙醇溶 液浸湿的 纸,干后可 自燃 在140~150 ℃时在干燥 的HCl 气流 中加热可得 无水 CuCl2,呈黄 褐色,比重 为3.05 425℃熔化约1000 ℃沸腾 溶解度 (g/100gH2O) (无水盐) 几乎不溶于 水(2.3×10- 3%),易溶于 氨水 20.7,无水 CuSO4易吸 水 137.8(0℃)在 湿空气中易 潮解,能溶 于乙醇 77.0,能溶 于乙醚和丙 醇中,易溶 于甲醇和乙 醇中 1.5(25℃),难 溶于水。在空气 中吸湿后变绿, 溶于氨水 -3