第 18 章 铜族与锌族元素
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第 18 章 铜族与锌族元素. 18.1 铜族元素. 18.1.1 铜族元素通性. 2Cu+O 2 +CO 2 +H 2 O ==. Cu(OH) 2 · CuCO 3. 4Ag+2H 2 S+O 2 ==. 2Ag 2 S+2H 2 O. △. 2Cu+8HCl( 浓 ) ==. 2H 2 [CuCl 4 ] +H 2 ↑. Au+4HCl+HNO 3 ==. HAuCl 4 +NO+2H 2 O. 18.1.2 铜族金属单质. 2Cu+4HCl+O 2 ==. 2CuCl 2 +2H 2 O. Cu(OH) 2. →. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
第 18 章 铜族与锌族元素
18.1 铜族元素18.1.1 铜族元素通性
性质 元素符号
价电子构型
常见氧化态
第一电离势 /(kJ · mol–1)
第二电离势 /(kJ · mol–1)
铜 Cu 3d104s1 +1 , +2 750 1970
银 Ag 4d105s1 +1 735 2083
金 Au 5d106s1 +1 , +3 895 1987
2Cu+4HCl+O2 ==
2Cu+O2+CO2+H2O == Cu(OH)2 · CuCO3
4Ag+2H2S+O2 == 2Ag2S+2H2O
2CuCl2+2H2O
Au+4HCl+HNO3 == HAuCl4+NO+2H2O
2Cu+8HCl( 浓 ) ==2H2[CuCl 4] +H2↑△
18.1.2 铜族金属单质
18.1.3 铜族元素化合物1. 氧化铜和氧化亚铜
2Cu2++5OH–+C6H12O6 == Cu2O↓+C6H11O7–+3H2O
CuO 和 Cu2O 都不溶于水
Cu(OH)2 → CuO + CO2 + H2O
Cu2O ↘
2. 卤化铜和卤化亚铜
CuCl2
不但溶于水,而且溶于乙醇和丙酮。
在很浓的溶液中呈绿色,在稀溶液中显蓝色。
CuCl2 · 2H2O △
Cu(OH)2 · CuCl2+2HCl+2H2O
所以制备无水 CuCl2 时,要在 HCl 气流中加
热脱水,无水 CuCl2 进一步受热分解为 CuCl 和
Cl2 。
卤化亚铜都是白色的难溶化物,其溶解度依 Cl 、 Br 、 I 顺序减小。
拟卤化铜也是难溶物,如:
CuCN 的 Ksp = 3.2×10–20
CuSCN 的 Ksp = 4.8×10–15
卤化亚铜是共价化合物
用还原剂还原卤化铜可以得到卤化亚铜:
2CuCl2+SnCl2 == 2CuCl↓+SnCl4
2CuCl2+SO2+2H2O == 2CuCl↓+H2SO4+2HCl
CuCl2+Cu == 2CuCl↓
2Cu2++2I– == 2CuI + I2
CuI 可由和直接反应制得:
干燥的 CuCl 在空气中比较稳定,但湿的 CuCl
在空气中易发生水解和氧化:
4CuCl + O2+ 4H2O == 3CuO · CuCl2 · 3H2O + 2HCl
8CuCl + O2 == Cu2O + 4Cu2+ + 8Cl–
CuCl 易溶于盐酸,由于形成配离子,溶解度随盐酸浓度增加而增大。 用水稀释氧化亚铜的浓盐酸溶液则又析出 CuCl 沉淀:
CuCl32–+ CuCl2
– 冲稀
浓 HCl 2CuCl↓+ 3Cl–
3. 硫酸铜CuSO4 俗称胆矾。可用铜屑或氧化物溶于硫酸中制得。
CuSO4 · 5H2O 在不同温度下可逐步失水。375K
CuSO4 · 5H2O CuSO4 · 3H2O+2H2O
CuSO4 · 3H2O CuSO4 · H2O+2H2O 386K
531KCuSO4 · H2O CuSO4+H2O
加热 CuSO4 ,高于 600 oC ,分解为 CuO 、 SO2 、 SO3 和
O2 。 无水硫酸铜为白色粉末,不溶于乙醇和乙醚,吸水性很强,吸水后呈蓝色,利用这一性质可检验乙醇和乙醚等有机溶剂中的微量水,并可作干燥剂。
4. 氧化银和氢氧化银
在温度低于– 45oC ,用碱金属氢氧化物和硝酸银的90% 酒精溶液作用,则可能得到白色的 AgOH 沉淀。
Ag2O 是构成银锌蓄电池的重要材料 , 充放电反应为:
2Ag++2OH– Ag2O+H2O
Ag+O2 △
放电充电
AgO+Zn+H2O Ag+Zn(OH)2
Ag2O 和 MnO2 、 Cr2O3 、 CuO 等的混合物能在
室温下将 CO 迅速氧化成 CO2 ,因此可用于防毒面具中。
5. 卤化银Ag++X– == AgX↓ ( X=Cl 、 Br 、 I )
Ag2O+2HF == 2AgF+H2O↓ (蒸发,可制 AgF )
颜色 溶度积 键型 晶格类型
AgF 白 – 离子 NaCl
AgCl 白 1.8×10–10 过渡 NaCl
AgBr 黄 5.0 ×10–13 过渡 NaCl
AgI 黄 8.9×10–17 共价 ZnS
AgX 的某些性质
AgCl 、 AgBr 、 AgI 都有感光分解的性质,可作感光材料。
2AgX 2Ag+X2 hν
AgX银核AgX
hν 对苯二酚 AgAgX
Na2S2O3 定影 Ag
α-AgI 是一种固体电解质。把 AgI 固体加热,在 418K时发生相变,这种高温形态 α-AgI 具有异常高的电导率,比室温时大四个数量级。实验证实 AgI 晶体中, I– 仍保持原先位置,而 Ag+ 离子的移动,只需一定的电场力作用就可发生迁移而导电。
米吐尔
6. 硝酸银
AgNO3 见光分解 ,痕量有机物促进其分解,
因此把 AgNO3 保存在棕色瓶中。
AgNO3 和某些试剂反应,得到难溶的化合物,
如:白色 Ag2CO3 、黄色 Ag3PO4 、浅黄色 Ag4Fe(C
N)6 、桔黄色 Ag3Fe(CN)6 、砖红色 Ag2CrO4 。
AgNO3 是一种氧化剂,即使室温下,许多有
机物都能将它还原成黑色的银粉。
7. 金的化合物Au (Ⅲ)是金的常见的氧化态,如:
AuCl3 无论在气态或固态,它都是以二聚体 Au2
Cl6 的形式存在,基本上是平面正方形结构。
AuF3 , AuCl3 , AuCl4– , AuBr3 , Au2O3 · H2O 等
AuCl3
△AuCl+Cl2
18.1.4 铜族元素的配合物 铜族元素的离子具有 18e 结构,既呈较大的极化力,又有明显的变形性,因而化学键带有部分共价性;
可以形成多种配离子,大多数阳离子以 sp 、sp2 、 sp3 、 dsp2 等杂化轨道和配体成键;
易和 H2O 、 NH3 、 X– (包括拟卤离子)等形成配合物。
1. 铜(Ⅰ)配合物
Cu+ 为 d10 电子构型,具有空的外层 sp轨道,它能以 sp 、 sp2 或 sp3 等杂化轨道和 X–
(除 F外)、 NH3 、 S2O32– 、 CN– 等易变形
的配体形成配合物,如 CuCl32– 、 Cu(NH3)2
+ 、
Cu(CN)43– 等,大多数 Cu(I) 配合物是无色的。
Cu+ 为 d10 电子构型,具有空的外层 sp轨道,它能以 sp 、 sp2 或 sp3 等杂化轨道和 X–
(除 F外)、 NH3 、 S2O32– 、 CN– 等易变形
的配体形成配合物,如 CuCl32– 、 Cu(NH3)2
+ 、
Cu(CN)43– 等,大多数 Cu(I) 配合物是无色的。
Cu+ 的卤配合物的稳定性顺序为 I>Br>Cl 。
[Cu(NH3)2]Ac 用于合成氨工业中的铜洗工序 :
[Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3
加压降温减压加热
若向 Cu2+ 溶液中加入 CN– ,则溶液的蓝色消失
Cu2+ + 5CN– == Cu(CN)43– + 1/2(CN)2
Cu2O + 4NH3 · H2O == 2Cu(NH3)2+ + 2OH– + 3H2O
2Cu(NH)32+ + 4NH3 · H2O + 1/2O2 == 2Cu(NH3)4
2++ 2OH– + 3H2O
[Cu(NH3)2]Ac · CO
2 . 铜(Ⅱ)配合物 Cu2+ 的配位数有 2 , 4 , 6 等,常见配位数为 4 。
Cu(II)八面体配合物中,如 Cu(H2O)62+ 、 CuF6
4– 、[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ 等,大多为四短两长键的拉长八面体,只有少数为压扁的八面体,这是由于姜泰勒效应引起的。
Cu(NH3)42+ 等则为平面正方形。 CuX4
2– ( X=Cl – ,
Br – )为压扁的四面体。
3. 银的配合物 Ag+ 通常以 sp杂化轨道与配体如 Cl– 、 NH3 、 CN–
、 S2O32– 等形成稳定性不同的配离子。
AgCl Ksp 1.8×10–10
Ag(NH3)2+
K 稳 1.1×107
NH3 · H2O
AgBr Ksp 5.0×10–13
Br –
S2O32–Ag(S2O2)2
3–
K 稳 4.0×1013
I–AgI Ksp 8.9×10–17
CN–
Ag(CN)2 –
K 稳 1.3×1021
S2– Ag2S
Ksp 2×10–49
2Ag(NH3)2+ + HCHO + 2OH– ==
2Ag↓+ HCOO– + NH4+ + 3NH3 + H2O
4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 == 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH
2Ag(CN)2– + Zn == Ag + Zn(CN)4
2–
HAuCl4 · H2O( 或 NaAuCl4 · 2H2O) 和 KAu(CN)2 是金的典型配合物。
4. 金的配合物
2Au + 4CN– + 1/2O2+ H2O == 2Au(CN)2– + 2OH–
2Au(CN)2– + Zn == 2Au + Zn(CN)4
2–
18.1.5 Cu(I) 与 Cu(II)的相互转化 铜的常见氧化态为 +1 和 +2 ,同一元素不同氧化态之间可以相互转化。这种转化是有条件的、相对的,这与它们存在的状态、阴离子的特性、反应介质等有关。
1. 气态时, Cu+(g)比 Cu2+(g)稳定,由△ rGm 的大小可以看出这种热力学的倾向。
2Cu+(g) == Cu2+(g) + Cu(s) △rGm = 897 kJ · mol–1
2. 常温时,固态 Cu(I)和 Cu(II)的化合物都很稳定。Cu2O(s) == CuO(s)+Cu(s) △rGm = 113.4 kJ · mol–1
3. 高温时,固态的 Cu(II)化合物能分解为 Cu(I)化合物,说明 Cu(I)的化合物比 Cu(II)稳定。
2CuCl2(s)773K
4CuO(s) 1273K
2CuS(s) 728K
2CuCl(s) + Cl2↑
2Cu2O(s) + O2↑
Cu2S(s) + S
4. 在水溶液中,简单的 Cu+ 离子不稳定,易发生歧化反应,产生 Cu2+ 和 Cu 。
Cu+
0.153Cu2
+
0.521
Cu
2Cu+ == Cu + Cu2+
1×(0.521-0.153)0.0592
= 6.23lgK=n(E+-E–)0.0592
K=
[Cu2+]
[Cu+]2
=1.70×106
=
水溶液中 Cu( )Ⅰ 的歧化是有条件的相对的:[Cu+] 较大时,平衡向生成 Cu2+ 方向移动,发生歧化;
[Cu+] 降低到非常低时, ( 如生成难溶盐,稳定的配离子 等 ) ,反应将发生倒转 ( 用反歧化表示 ) 。
2Cu+ Cu2++Cu歧化
反歧化
在水溶液中,要使 Cu(I) 的歧化朝相反方向进行,必须具备两个条件 :
有还原剂存在 ( 如 Cu 、 SO2 、 I–
等 )。有能降低 [Cu+]的沉淀剂或配合剂 ( 如 Cl– 、 I– 、 CN–
等 )。
将 CuCl2 溶液、浓盐酸和铜屑共煮 Cu2++Cu+2Cl–
△
CuCl2–
CuCl2–
CuCl↓+Cl–
CuSO4 溶液与 KI 溶液作用可生成 CuI 沉淀: 2Cu2++4I– ==2CuI↓+I2
工业上可用 CuO 制备氯化亚铜。工业上可用 CuO 制备氯化亚铜。
CuO+2HCl+2NaCl ==
NaCuCl2 == CuCl↓+NaCl
2NaCuCl2+2H2O
Cu( )Ⅰ 与 Cu( )Ⅱ 的相对稳定性还与溶剂有关。在非水、非络合溶剂中,若溶剂的极性小可大大减弱 Cu
(Ⅱ)的溶剂作用,则 Cu (Ⅱ)可稳定存在。
Cu( )Ⅰ 与 Cu( )Ⅱ 的相对稳定性还与溶剂有关。在非水、非络合溶剂中,若溶剂的极性小可大大减弱 Cu
(Ⅱ)的溶剂作用,则 Cu (Ⅱ)可稳定存在。
18.1.6 ⅠB 族元素性质与Ⅰ A 族元素性质的对比ⅠB 族元素与Ⅰ A 族元素的对比
物理化学性质 ⅠA ⅠB
电子构型 ns1 (n-1)d10ns1
密度、熔、沸点及金属键 较Ⅰ B 低,金属 键较弱
较Ⅰ A 高,金属键较强
导电导热及延展性 不如Ⅰ B 很好
第一电离能、升华热水和能 较Ⅰ B 低 较Ⅰ A 高
第二、三电离能 较Ⅰ B 高 较Ⅰ A 低
18.2 锌族元素 18.2.1 锌族元素通性
锌族元素包括锌、镉、汞三个元素,它们价电子构型为 (n -1)d10 ns2 ,锌族元素基本性质如下:
熔点/K
沸点/K
第一电离能 /(kJ/mol)
第二电离能 /(kJ/mol)
第三电离能 /(kJ/
mol)
M2+(g)水合热 /(kJ/mo
l)
氧化态
Zn 6931182
915 1743 3837-
2054+2
Cd 5941038
873 1641 3616-
1316+2
Hg 234 648 1013 1820 3299-
1833+1, +2
与其他的 d区元素不同,本族中 Zn和 Cd很相似而同 Hg 有很大差别:
锌族元素的标准电势图 E0
A
Zn2+ Zn –0.7628
Cd2+ Cd22+ Cd > –0.6 < –0.2
----- ---–0.403
HgCl2 Hg2Cl2 Hg +0.63 +0.26
E0B
ZnO22- Zn
–1.216
Cd(OH)2 Cd –0.809
HgO Hg +0.0984
18.2.2 单质 锌、镉、汞为银白色金属,锌表面因有一层ZnCO3·3Zn(OH)2 而略显蓝灰色,锌在加热条件下可和绝大多数的非金属发生化学反应,与含 CO2 的潮湿空气接触,可生成碱式碳酸盐:
锌是两性金属,既溶于酸也溶于碱,与氨能形成配离子溶于氨水:
4Zn + 2O2 + 3H2O + CO2 == ZnCO3·3Zn(O
H)2
Zn+2NaOH+2H2O== Na2[Zn(OH)4]+ H2
Zn+ 4NH3+ 2H2O ==[Zn(NH3)4]2++ H2↑+ 2OH-
汞与氧化合较慢,而与硫、卤素则容易反应, Hg 只能溶于氧化性酸
3Hg+ 8HNO3 ==3Hg(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O
6Hg(过 )+ 8HNO3(冷、稀 ) ==3Hg2(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O
汞蒸气吸入人体会产生慢性中毒,因此使用汞必须非常小心,如不慎将汞洒落在实验桌上或地面上,必须尽量收集起来,对于遗留在缝隙处的汞,可撒盖硫磺粉使生成难溶的 HgS ,可用涂有 CuI
的纸条检测空气中 Hg 的含量:
4CuI + Hg = Cu2HgI4 + 2Cu 一定时间内,白色 CuI
变为黄或红色。 锌、镉、汞都能与其他各种金属形成合金,汞的合金称为汞齐。利用汞能溶解金银的性质,在冶金中用汞齐法提炼贵重金属。
18.2.3 锌族元素的主要化合物: 由于锌族 M2+ 离子为 18 电子构型,均无色,因而锌族元素一般化合物也无色,但是因为阳离子的极化作用和变形性依 Zn2+ 、 Cd2+ 、 Hg2+ 顺序增强,而使镉与汞的硫化物与碘化物却有颜色,并有较低的溶解度。锌和镉在常见的化合物中氧化数为+ 2 。汞有+ 1 和+ 2两种氧化态。 多数盐类含有结晶水,形成配合物倾向也大。
1. 氧化物与氢氧化物:
Zn + O2 = 2ZnO ZnCO3 == ZnO+ CO2↑ 568K
ZnO 是白色粉末,难溶于水,俗名锌白,常用作白色颜料 。 ZnO 是两性化合物,溶于酸形成锌( II )盐,溶于碱形成锌酸盐如 [Zn(OH)4]
2- ,在
锌盐和镉盐溶液中加入适量强碱,可以得到它们的氢氧化物。
Zn ( OH ) 2 是两性氢氧化物, Zn(OH)2 和 C
d(OH)2均可溶于氨水生成氨配离子:
Zn2+(Cd2+)+2OH– == Zn(OH)2 ( Cd(OH)2 ) Zn(O
H)2+ 2OH- =[Zn(OH)4]2-
Zn(OH)2+ 4NH3 == [Zn(NH3)4]2++ 2OH -
Cd(OH)2 + 4NH3 == [Cd(NH3)4]2+ + 2OH-
当汞盐溶液与碱作用时,得到的不是 Hg(OH)2 ,因不稳定,立即分解成黄色的 HgO ,黄色 HgO 在低于 573K 加热时可转变成红色 HgO 。两者晶体结构相同,颜色不同仅是晶粒大小不同所致。黄色晶粒较细小,红色晶粒粗大。 Hg2++2OH – == HgO+H2O
下列反应可产生红色 HgO :
Hg ( NO3 ) 2 HgO + NO2 +1/2O2
Na2CO3 + Hg ( NO3 ) 2 = HgO + CO2 + 2NaNO3
Zn(OH)2 Cd(OH)2 HgO
碱性增强
△
2. 硫化物 Ksp 颜 色 溶解情况
HgS 3.5×10 - 53 黑 溶于王水与 Na2
S
CdS 3.6×10 - 29 黄 溶于 6mol/L HCl
ZnS 1.2×10 - 23 白 溶于 2mol/L HCl
3HgS+ 8H++ 2NO3-+ 12Cl - == 3HgCl4
2 -+ 3S↓+ 2NO↑+4H2O
HgS + Na2S == Na2[HgS2] ( 二硫合汞酸钠)
黑色的 HgS 加热到 659K转变为比较稳定的红色变体。
ZnS 溶于稀 HCl ,也可溶于碱:
ZnS +4OH- = Zn ( OH ) 42- +S2- 可用作白色颜料,它同 B
aSO4共沉淀所形成的混合晶体 ZnS·BaSO4叫做锌钡白或立德粉,是一种优良的白色颜料。
ZnSO4(aq)+ BaS(aq) == ZnS·BaSO4↓
在晶体 ZnS 中加入微量的金属作活化剂, 经光照后能发出不同颜色的荧光 ,这种材料叫荧光粉,可制作荧光屏、夜光表等,如:
加银为蓝色 加铜为黄绿色 加锰为橙色
CdS 用做黄色颜料,称为镉黄。
3. 卤化物 (1)ZnCl2 是固体盐中溶解度最大的( 283K , 333g/100g
水),
溶于水有少量水解,如将氯化锌溶液蒸干 :
ZnCl2 + H2O Zn(OH)Cl + HCl↑
氯化锌的浓溶液形成如下的配合酸:
ZnCl2+ H2O == H[ZnCl2(OH)]
这个配合物具有显著的酸性,能溶解金属氧化物
FeO + 2H[ZnCl2(OH)] == Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O
ZnCl2 吸水性强,可在有机合成上用作脱水剂
△
( 2 ) HgCl2 HgCl2熔点低( 549K ),加热能升华,俗称升汞。极毒,内服 0.2~ 0.4g 可致死,微溶于水,在水中很少电离,主要以 HgCl2 分子形式存在 ,在过
量 Cl- 存在下而溶解: HgCl2 + 2Cl- = [HgCl4]2-
HgCl2NH3Hg(NH2)Cl↓ H2O Hg(OH)Cl↓ + HCl
SnCl2
Hg2Cl2 + SnCl4
SnCl2
Hg↓+ SnCl4
( 3)Hg2Cl2
Hg2Cl2
味甜,通常称为甘汞,无毒
不溶于水的白色固体
由于 Hg(I) 无成对电子,因此 Hg2Cl2 有抗磁性。 对光不稳定 : Hg2Cl2 光 HgCl2 + Hg
Hg2Cl2 常用来制做甘汞电极,电极反应为:
Hg2Cl2 + 2e == 2Hg(l) + 2Cl -
18.2.4 Hg(I)与 Hg(II) 相互转化
HgCl2 0.63 Hg2Cl2 0.26 Hg 从元素电势图和 K0歧
可以看出 Hg22+ 在水溶液中可以稳定存在,歧化
趋势很小,因此,常利用 Hg2+与 Hg 反应制备亚汞盐,如:
HgCl2 0.63 Hg2Cl2 0.26 Hg 从元素电势图和 K0歧
可以看出 Hg22+ 在水溶液中可以稳定存在,歧化
趋势很小,因此,常利用 Hg2+与 Hg 反应制备亚汞盐,如:
Hg(NO3)2+Hg
振荡 Hg2(NO3)2
HgCl2+ Hg 研磨 Hg2Cl2
Hg22+ == Hg + Hg2+ K0
歧= 8.36×10 - 3
当改变条件,使 Hg2+ 生成沉淀或配合物大大降低 Hg2+
浓度,歧化反应便可以发生,如:
Hg22++ S2 -
==HgS↓(黑 )+ Hg↓
Hg22++ 4CN -
==[Hg(CN)4]2 - + Hg↓
Hg22++ 4I - ==Hg↓+ [HgI4]
2 -
Hg22++ 2OH -
==Hg↓ + HgO↓ + H2O
用氨水与 Hg2Cl2 反应,由于 Hg2+ 同 NH3 生成了比 Hg2Cl
2 溶解度更小的氨基化合物 HgNH2Cl ,使 Hg2Cl2 发生歧化反应: Hg2Cl2 + 2NH3 ==HgNH2Cl2↓( 白 ) + Hg↓( 黑 ) + NH4Cl
18.2.5 配合物 由于锌族的离子为 18 电子层结构,具有很强的极化力与明显的变形性,因此比相应主族元素有较强的形成配合物的倾向。在配合物中,常见的配位数为 4 , Zn2+ 的配位数为 4
或 6 。1. 氨配合物
Zn2+ 、 Cd2+ 离子与氨水反应,生成稳定的氨配合物:
Zn2++ 4NH3
==
[Zn(NH3)4]2+ K 稳= 1.0×1016
Cd2++ 4NH3 == [Cd(NH3 )4]2+ K 稳= 1.3×1018
2. 氰配合物 Zn2+ 、 Cd2+ 、 Hg2+ 离子与氰化钾均能生成很稳定的氰配合物:
Zn2+ + 4CN - ==[Zn(CN)4]
2 - K 稳= 1.0×1016
Cd2+ + 4CN - ==[Cd(CN)4]2 - K 稳= 1.3×1018
Hg2+ + 4CN - ==[Hg(CN)4]2 - K 稳= 3.3×1041
Hg22+ 离子形成配离子的倾向较小。
3. 其他配合物 Hg2+ 离子可以与卤素离子和 SCN -离子形成一系列配离子:
Hg2++ 4Cl - ==
[HgCl4]2 - K 稳= 1.6×1015
Hg2++ 4I - ==[HgI4]2 - K 稳= 7.2×1029
Hg2++ 4SCN - ==[Hg(SCN)4]2 -K 稳= 7.7×1021
配离子的组成同配位体的浓度有密切关系,在 0.1mol /L
Cl -离子溶液中, HgCl2 、 [HgCl3] -和 [HgCl4]2 -的浓度大致相
等 ; 在 1 mol/L Cl -离子的溶液中主要存在的是 [HgCl4]2 -离子。
Hg2+与卤素离子形成配合物的稳定性依 Cl―Br―I 顺序增强。
Hg2+与过量的 KI 反应,首先产生红色碘化汞沉淀,然后沉淀溶于过量的 KI 中,生成无色的碘配离子:
Hg2++ 2I - == HgI2↓ 红色
HgI2+ 2I - == [HgI4]2 - 无色
K2[HgI4] 和 KOH 的混合溶液,称为奈斯勒试剂,如溶
液中有微量 NH4+ 离子存在时,滴入试剂立刻生成特殊的
红棕色的碘化氨基 · 氧合二汞 ( )Ⅱ 沉淀:
K2[HgI4] 和 KOH 的混合溶液,称为奈斯勒试剂,如溶
液中有微量 NH4+ 离子存在时,滴入试剂立刻生成特殊的
红棕色的碘化氨基 · 氧合二汞 ( )Ⅱ 沉淀:
NH4Cl + 2K2[HgI4] + 4KOH
==
[ O NH2]I + KCl + 7KI + 3H2
O
Hg
Hg
这个反应常用来鉴定 NH4+ 或 Hg2+ 离子。
18.2.6 ⅡB 族元素与Ⅱ A 族元素性质对比
1 .熔沸点:Ⅱ B 族金属的熔、沸点比Ⅱ A 族金属低, 汞常温下是液体。
2 .化学活泼性:Ⅱ B 族元素化学活泼性比Ⅱ A 族元素低,它们的金属性比碱土金属弱, 并按 Zn―Cd―
Hg 的顺序减弱,与碱土金属递变的方向相反。
3 .键型和配位能力:Ⅱ B 族元素形成共价化合物和配离子的倾向比碱土金属强得多。
4 .氢氧化物的酸碱性及变化规律: Zn(OH)2 Cd(OH)2 HgO
两 性 弱 碱 弱 碱 碱 性 增 强
Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
强 碱 强 碱 强 碱
碱 性 增 强 5 . 盐的性质:两族元素的硝酸盐都易溶于水,Ⅱ B 族元素的硫酸盐是易溶的,而钙、锶、钡的硫酸盐则是微溶的。两族元素的碳酸盐又都难溶于水。Ⅱ B 族元素的盐在溶液中都有一定程度的水解,而钙、锶、钡盐则不水解。