ds区元素课件.ppt

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1、 ds 区元素区元素 电子构型：电子构型：电子构型：电子构型：(n-1)dn-1)d10 10 nsns1 1 原子半径小于原子半径小于原子半径小于原子半径小于 IAIA族元素族元素族元素族元素 第一电离能一般比第一电离能一般比第一电离能一般比第一电离能一般比 IAIA族元素大族元素大族元素大族元素大 24 24 倍倍倍倍 常见氧化态：常见氧化态：常见氧化态：常见氧化态：+1 +1态态态态 +2 +2态态态态 +3 +3态态态态 a.金属铜的化学性质金属铜的化学性质 在潮湿空气中被氧化，表面生成铜绿：在潮湿空气中被氧化，表面生成铜绿：在潮湿空气中被氧化，表面生成铜绿：在潮湿空气中被氧化，表面生

2、成铜绿：Cu +OCu +O2 2 +CO +CO2 2 +H +H2 2O =Cu(OH)O =Cu(OH)2 2 CuCO CuCO3 3 与盐酸不反应，但加入与盐酸不反应，但加入与盐酸不反应，但加入与盐酸不反应，但加入 HH2 2OO2 2 后就有如下反应：后就有如下反应：后就有如下反应：后就有如下反应：Cu(s)+Cu(s)+HCl HCl(aqaq)+H)+H2 2OO2 2(aqaq)=CuCl =CuCl2 2(aqaq)+2H)+2H2 2O(l)O(l)与硫酸反应：与硫酸反应：与硫酸反应：与硫酸反应：Cu(s)+2HCu(s)+2H2 2SOSO4 4(浓浓浓浓)=CuSOC

3、uSO4 4+SO+SO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)2 2Cu(s)+2HCu(s)+2H2 2SOSO4 4(6mol/L)+O(6mol/L)+O2 2(g)(g)=2CuSO =2CuSO4 4(aqaq)+2H)+2H2 2OO(l)(l)溶于溶于溶于溶于浓浓浓浓的的的的氰氰氰氰化化化化钠钠钠钠溶液并放出溶液并放出溶液并放出溶液并放出氢氢氢氢气气气气:2 2Cu(s)+4CNCu(s)+4CN (aqaq)+2H)+2H2 2O(l)O(l)=2Cu(CN)=2Cu(CN)2 2 (aqaq)+2OH)+2OH (aqaq)+)+HH2 2(g)(g)氧化反应：

4、氧化反应：氧化反应：氧化反应：Cu +2CNCu +2CN =Cu(CN)=Cu(CN)2 2 +e+e-还原反应：还原反应：还原反应：还原反应：2 2HH2 2O(l)+2eO(l)+2e-=H=H2 2+2OH+2OH b.Cu(II)化合物化合物 CuCu2+2+2OH+2OH-Cu(OH)Cu(OH)2 2 Cu(OH)Cu(OH)2 2+2OH+2OH-Cu(OH)Cu(OH)4 42-2-2Cu(OH)2Cu(OH)2 2(s)+CO(s)+CO2 2(g)(g)=CuCO =CuCO3 3 Cu(OH)Cu(OH)2 2(s)+H(s)+H2 2O(l)O(l)CuSO CuSO

5、4 4溶液中加溶液中加溶液中加溶液中加 CaCOCaCO3 3(s)(s)至碱性，至碱性，至碱性，至碱性，2 2CuCOCuCO3 3 3Cu(OH)3Cu(OH)2 2蓝色沉淀蓝色沉淀蓝色沉淀蓝色沉淀 CuSOCuSO4 4(aqaq)+CaCO)+CaCO3 3(s)+H(s)+H2 2O(l)O(l)=2CuCO =2CuCO3 3 Cu(OH)Cu(OH)2 2(s)+CaSO(s)+CaSO4 4(aqaq)+)+COCO2 2(g)(g)无水无水无水无水CuClCuCl2 2具有长链状结构，是共价化合物具有长链状结构，是共价化合物具有长链状结构，是共价化合物具有长链状结构，是共价化

6、合物 溶液中存在如下的离子平衡：溶液中存在如下的离子平衡：溶液中存在如下的离子平衡：溶液中存在如下的离子平衡：CuClCuCl4 4 2-2-(aqaq)（黄）黄）黄）黄）+4 4HH2 2O(l)O(l)=Cu(H =Cu(H2 2O)O)4 4 2+2+(aqaq)（蓝）蓝）蓝）蓝）+4+4ClCl-(aqaq)Cu(Ac)Cu(Ac)2 2 H H2 2OO的结构的结构的结构的结构 ：CuCu2+2+具有一定的氧化性，遇到还原性强的阴离具有一定的氧化性，遇到还原性强的阴离具有一定的氧化性，遇到还原性强的阴离具有一定的氧化性，遇到还原性强的阴离子，被还原为铜子，被还原为铜子，被还原为铜子，

7、被还原为铜(I)I)：2Cu2Cu2+2+(aqaq)+5I)+5I-(aqaq)=2CuI(s)+I)=2CuI(s)+I3 3 (aqaq)2Cu 2Cu2+2+(aqaq)+10CN)+10CN-(aqaq)=2Cu(CN)=2Cu(CN)4 4 3-3-(aqaq)+)+(CN)(CN)2 2(g)(g)CuS CuS 溶溶溶溶于于于于 HNOHNO3 3:CuS CuS +HNO+HNO3 3=2Cu=2Cu2+2+(aqaq)+NO)+NO2 2 +S +S C.Cu(I)的化合物的化合物 CuCu+离子在溶液中不稳定离子在溶液中不稳定离子在溶液中不稳定离子在溶液中不稳定,会迅速歧

8、化反应会迅速歧化反应会迅速歧化反应会迅速歧化反应:2 2CuCu+e +e-Cu +CuCu +Cu2+2+K=1.2 x 10 K=1.2 x 106 6 CuCu+e +e-Cu Cu+E E0 0 =0.52V =0.52V Cu Cu2+2+2e +2e-Cu ECu E0 0 =0.34 V =0.34 V CuCu+络合物在水中稳定络合物在水中稳定络合物在水中稳定络合物在水中稳定 CuCu2+2+Cu +Cu +4Cl 4Cl-2CuCl 2CuCl2 2-(煮沸）煮沸）煮沸）煮沸）2 2CuClCuCl2 2-+H+H2 2O O 2CuCl 2CuCl +ClCl-（CuCu+

9、卤化物的卤化物的卤化物的卤化物的KKspsp都很小，晶型接近于都很小，晶型接近于都很小，晶型接近于都很小，晶型接近于 ZnSZnS型型型型 比碱金属卤化物有更多的共价性。比碱金属卤化物有更多的共价性。比碱金属卤化物有更多的共价性。比碱金属卤化物有更多的共价性。)固态化合物中固态化合物中固态化合物中固态化合物中 CuCu+化合物更稳定，高温下：化合物更稳定，高温下：化合物更稳定，高温下：化合物更稳定，高温下：CuClCuCl2 2,CuSCuS,CuO CuO 转化为转化为转化为转化为 CuClCuCl,Cu,Cu2 2S,S,CuCu2 2O O 原因：原因：原因：原因：Cu Cu 的第二电离

10、能比较大，水中的第二电离能比较大，水中的第二电离能比较大，水中的第二电离能比较大，水中CuCu2+2+的的的的 水合能比较大，较水合能比较大，较水合能比较大，较水合能比较大，较 CuCu+易易易易失去电子失去电子失去电子失去电子d.金属银的性质金属银的性质3 3Ag(s)+4HNOAg(s)+4HNO3 3(稀稀稀稀)=)=3 3AgNOAgNO3 3(aqaq)+NO(g)+2H)+NO(g)+2H2 2O(l)O(l)Ag(s)+2HNO Ag(s)+2HNO3 3(浓浓浓浓)=)=AgNOAgNO3 3(aqaq)+NO)+NO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l)O(l)2Ag(s)

11、+2H 2Ag(s)+2H2 2SOSO4 4(热、浓热、浓热、浓热、浓)=)=AgAg2 2SOSO4 4(aqaq)+SO)+SO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l)O(l)4Ag(s)+8NaCN(4Ag(s)+8NaCN(aqaq)+O)+O2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)=O(l)=4NaAg(CN)4NaAg(CN)2 2(aqaq)+4NaOH()+4NaOH(aqaq)e.Ag+的化学性质的化学性质 大部分的简单二元化合物在水中均微溶大部分的简单二元化合物在水中均微溶大部分的简单二元化合物在水中均微溶大部分的简单二元化合物在水中均微溶 卤化物的溶解度：卤化物的溶

12、解度：卤化物的溶解度：卤化物的溶解度：AgCl AgCl AgBr AgBr AgI AgI 2Ag2Ag+2OH +2OH-=Ag =Ag2 2O+HO+H2 2OO Ag Ag2 2O +4OHO +4OH-=2Ag(OH)=2Ag(OH)2 2-+H+H2 2OO 易形成配位化合物：易形成配位化合物：易形成配位化合物：易形成配位化合物：Ag(NHAg(NH3 3)2 2+、AgClAgCl2 2 、Ag(CN)Ag(CN)2 2 、Ag(SAg(S2 2OO3 3)2 2 3 3 f.Au 的化学性质的化学性质 还原性极弱还原性极弱还原性极弱还原性极弱 惰性惰性惰性惰性 E E0 0(A

13、u(Au+/Au)=1.7 V /Au)=1.7 V E E0 0(Au(Au3+3+/Au)=1.5 V/Au)=1.5 V 王水能溶解金：王水能溶解金：王水能溶解金：王水能溶解金：Au(s)+3NOAu(s)+3NO3 3 (aqaq)+4Cl)+4Cl (aqaq)+6H)+6H+(aqaq)=AuCl =AuCl4 4 (aqaq)+3NO)+3NO2 2(g)+(g)+3H3H2 2O(l)O(l)4Au(s)+8NaCN(4Au(s)+8NaCN(aqaq)+O)+O2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)=4NaAu(CN)=4NaAu(CN)2 2(aqaq)+)+

14、4NaOH(4NaOH(aqaq)AuAu+离子容易在酸性水溶液中发生歧化反应：离子容易在酸性水溶液中发生歧化反应：离子容易在酸性水溶液中发生歧化反应：离子容易在酸性水溶液中发生歧化反应：AuAu+(aqaq)=Au(s)+Au)=Au(s)+Au3+3+(aqaq)实际上不存在实际上不存在实际上不存在实际上不存在 AuAu+离子和离子和离子和离子和 AuAu3+3+离子的溶液化离子的溶液化离子的溶液化离子的溶液化学，它们的氧化能力都强到可以把水氧化为氧学，它们的氧化能力都强到可以把水氧化为氧学，它们的氧化能力都强到可以把水氧化为氧学，它们的氧化能力都强到可以把水氧化为氧 气。气。气。气。Au

15、(I)Au(I)和和和和Au(III)Au(III)都能形成很稳定的络合物：都能形成很稳定的络合物：都能形成很稳定的络合物：都能形成很稳定的络合物：Au(CN)Au(CN)2 2 AuClAuCl4 4 Au(CN)Au(CN)4 4 电子构型：电子构型：电子构型：电子构型：(n-1)dn-1)d10 10 nsns2 2 常见氧化态：常见氧化态：常见氧化态：常见氧化态：+2 +2态态态态 常见氧化态：常见氧化态：常见氧化态：常见氧化态：+2 +2态态态态 Hg Hg 易形成易形成易形成易形成 HgHg2 22+2+离子（离子（离子（离子（6 6s s 电子不电子不电子不电子不 易失去）易失去

16、）易失去）易失去）a.金属锌的化学性质金属锌的化学性质易溶于各种无机酸，形成锌易溶于各种无机酸，形成锌易溶于各种无机酸，形成锌易溶于各种无机酸，形成锌(II)II)盐：盐：盐：盐：Zn(s)+2HCl(Zn(s)+2HCl(aqaq)=ZnCl)=ZnCl2 2(aqaq)+H)+H2 2(g)(g)Zn(s)+H Zn(s)+H2 2SOSO4 4(aqaq)=ZnSO)=ZnSO4 4(aqaq)+H)+H2 2(g)(g)4 4Zn(s)+10HNOZn(s)+10HNO3 3(极稀极稀极稀极稀)=4 =4Zn(NOZn(NO3 3)2 2(aqaq)+NH)+NH4 4NONO3 3(

17、aqaq)+3H)+3H2 2O(l)O(l)HNO HNO3 3(稀稀稀稀)NO(g)NO(g)HNO HNO3 3(浓浓浓浓)NONO2 2(g)(g)具有两性，溶于碱溶液具有两性，溶于碱溶液具有两性，溶于碱溶液具有两性，溶于碱溶液Zn(s)+2OHZn(s)+2OH (aqaq)+2H)+2H2 2O(l)O(l)=Zn(OH)=Zn(OH)4 42 2 (aqaq)+H)+H2 2(g)(g)（此性质与铝相似）此性质与铝相似）此性质与铝相似）此性质与铝相似）Zn(s)+4NHZn(s)+4NH3 3(aqaq)+2H)+2H2 2O(l)O(l)=Zn(NHZn(NH3 3)4 42+

18、2+(aqaq)+H)+H2 2(g)+2OH(g)+2OH (aqaq)（此性质与铝不同）此性质与铝不同）此性质与铝不同）此性质与铝不同）与非金属元素直接反应：与非金属元素直接反应：与非金属元素直接反应：与非金属元素直接反应：Zn +OZn +O2 2 =ZnO ZnO 在潮湿空气中：在潮湿空气中：在潮湿空气中：在潮湿空气中：Zn+OZn+O2 2 +H+H2 2O+COO+CO2 2 =ZnCO=ZnCO3 3 3Zn(OH)3Zn(OH)2 2 b.Zn2+离子的反应离子的反应 ZnZn2+2+(aqaq)+2OH+2OH (aqaq)=Zn(OH)=Zn(OH)2 2(s)(s)(pH

19、 6.0)(pH 6.0)在过量的碱中生成在过量的碱中生成在过量的碱中生成在过量的碱中生成 ZnOZnO(OH)(OH)-离子离子离子离子 ZnS ZnS Zn-S Zn-S 键有共价性键有共价性键有共价性键有共价性 立方和六方两种晶型立方和六方两种晶型立方和六方两种晶型立方和六方两种晶型 ZnClZnCl2 2 溶解度特别大溶解度特别大溶解度特别大溶解度特别大 363 363 g/100gg/100g水水水水 和和和和NHNH3 3、OHOH-、ClCl-、Br Br-、I I-等形成四配位的络等形成四配位的络等形成四配位的络等形成四配位的络 合物合物合物合物.和和和和 EDTA EDTA

20、等六齿配等六齿配等六齿配等六齿配体形成六配位络合物体形成六配位络合物体形成六配位络合物体形成六配位络合物.c.金属镉的化学性质金属镉的化学性质 和金属锌相似处：和金属锌相似处：和金属锌相似处：和金属锌相似处：与非氧化性酸反应放出氢气并生成各种镉盐。与非氧化性酸反应放出氢气并生成各种镉盐。与非氧化性酸反应放出氢气并生成各种镉盐。与非氧化性酸反应放出氢气并生成各种镉盐。与硝酸反应的产物也相似。与硝酸反应的产物也相似。与硝酸反应的产物也相似。与硝酸反应的产物也相似。在加热条件下与氧、硫等非金属直接反应。在加热条件下与氧、硫等非金属直接反应。在加热条件下与氧、硫等非金属直接反应。在加热条件下与氧、硫等

21、非金属直接反应。和金属锌主要不同处：和金属锌主要不同处：和金属锌主要不同处：和金属锌主要不同处：不和强碱溶液发生反应。不和强碱溶液发生反应。不和强碱溶液发生反应。不和强碱溶液发生反应。CdOCdO在加热程度不等时显示复杂多变的颜色。在加热程度不等时显示复杂多变的颜色。在加热程度不等时显示复杂多变的颜色。在加热程度不等时显示复杂多变的颜色。CdOCdO只溶于酸不溶于碱。只溶于酸不溶于碱。只溶于酸不溶于碱。只溶于酸不溶于碱。d.Cd2+的化学性质的化学性质MM2+2+都是都是都是都是 18 18 电子结构：电子结构：电子结构：电子结构：nsns2 2 np np6 6 nd nd1010离子化合物

22、实际上有较大的共价性离子化合物实际上有较大的共价性离子化合物实际上有较大的共价性离子化合物实际上有较大的共价性 CdCd2+2+NaOH NaOH =Cd(OH)=Cd(OH)2 2 Cd Cd2+2+Na +Na2 2S =S =CdS CdS 和和和和NHNH3 3、ClCl-、Br Br-、I I-、CN CN-等离子形成四配位等离子形成四配位等离子形成四配位等离子形成四配位的络合物的络合物的络合物的络合物 CdCd2+2+有毒性！有毒性！有毒性！有毒性！e.金属金属Hg 的化学性质的化学性质 汞的主要自然资源：汞的主要自然资源：汞的主要自然资源：汞的主要自然资源：辰砂辰砂辰砂辰砂 -H

23、gSHgS（红色）红色）红色）红色）精辰砂矿在空气中煅烧：精辰砂矿在空气中煅烧：精辰砂矿在空气中煅烧：精辰砂矿在空气中煅烧：HgSHgS(s)+O(s)+O2 2(g)(g)Hg(g)+SO Hg(g)+SO2 2(g)(g)Hg+HNO Hg+HNO3 3(浓）浓）浓）浓）=Hg(NOHg(NO3 3)2 2+NO+NO2 2 Hg+HNO Hg+HNO3 3(稀）稀）稀）稀）=HgHg2 2(NO(NO3 3)2 2+NO+NO Hg+HHg+H2 2SOSO4 4(浓）浓）浓）浓）=HgSOHgSO4 4+SO+SO2 2 高温下和氧气反应：高温下和氧气反应：高温下和氧气反应：高温下和氧

24、气反应：Hg+OHg+O2 2=HgOHgO （350350 C)C)C)C)f.Hg 的化合物的化合物 失去失去失去失去2 2个个个个 6 6s s 电子，形成电子，形成电子，形成电子，形成 HgHg2+2+离子离子离子离子 高汞高汞高汞高汞 失去失去失去失去1 1个个个个 6 6s s 电子，形成电子，形成电子，形成电子，形成(Hg-Hg)Hg-Hg)2+2+离子离子离子离子 亚汞亚汞亚汞亚汞 HgHg2+2+离子的反应：离子的反应：离子的反应：离子的反应：HgHg2+2+(aqaq)+2OH)+2OH (aqaq)=HgOHgO(s)(s)(黄色）黄色）黄色）黄色）+HH2 2O(l)O

25、(l)Hg Hg2+2+(aqaq)+H)+H2 2S(S(aqaq)=)=HgS HgS(s)(s)(-HgSHgS,黑色黑色黑色黑色)HgHg2+2+(aqaq)+2X)+2X-(aqaq)=HgX)=HgX2 2(s)(X=(s)(X=ClCl、Br Br、I)I)溶解度：溶解度：溶解度：溶解度：HgClHgCl2 2 HgBr HgBr2 2 HgI HgI2 2 颜色依次递增颜色依次递增颜色依次递增颜色依次递增 X X 浓度过量时，生成浓度过量时，生成浓度过量时，生成浓度过量时，生成 HgXHgX4 42-2-离子离子离子离子 （X X还包括还包括还包括还包括 SCNSCN-和和和和

26、 CNCN-)HgCl HgCl2 2 称为升汞称为升汞称为升汞称为升汞 有剧毒！有剧毒！有剧毒！有剧毒！HgFHgF2 2为离子型化合物，在水中容易发生水解反为离子型化合物，在水中容易发生水解反为离子型化合物，在水中容易发生水解反为离子型化合物，在水中容易发生水解反 应：应：应：应：HgFHgF2 2(s)+H(s)+H2 2O(l)=O(l)=HgO HgO(s)+2HF(s)+2HF(aqaq)HgHg2+2+2NH +2NH3 3 =Hg =Hg NHNH2 2+NH +NH4 4+氯化高汞和氨水常发生如下三个反应：氯化高汞和氨水常发生如下三个反应：氯化高汞和氨水常发生如下三个反应：氯

27、化高汞和氨水常发生如下三个反应：1.1.HgClHgCl2 2 +2NH +2NH3 3 =Hg(NH =Hg(NH3 3)2 2ClCl2 2 2.Hg(NH 2.Hg(NH3 3)2 2ClCl2 2 =Hg(NH =Hg(NH2 2)ClCl+NH+NH4 4ClCl 3.2Hg(NH 3.2Hg(NH2 2)ClCl +H +H2 2O O =Hg =Hg2 2NCl(HNCl(H2 2O)+O)+NHNH4 4ClCl HgCl HgCl2 2 +SnCl +SnCl2 2 =Hg =Hg2 2ClCl2 2 +H+H2 2SnClSnCl6 6 Hg Hg2 2ClCl2 2 +S

28、nCl +SnCl2 2 =Hg +H =Hg +H2 2SnClSnCl6 6 HgHg2 2ClCl2 2 甘汞甘汞甘汞甘汞 无毒无毒无毒无毒 无味无味无味无味 见光易分解：见光易分解：见光易分解：见光易分解：HgHg2 2ClCl2 2=Hg(l)+HgCl=Hg(l)+HgCl2 2 2Hg 2Hg 2+2+(aqaq)+2e=Hg)+2e=Hg2 2 2+2+(aqaq)=0.9110 V=0.9110 V Hg Hg2 22+2+(aqaq)+2e =2Hg(l)+2e =2Hg(l)=0.7960 V=0.7960 V Hg Hg2 22+2+(aqaq)=Hg)=Hg2+2+(

29、aqaq)+Hg(l)Hg(l)=0.1150 V 0.1150 V K=1.14 K=1.14 10 10 2 2 Hg22+离子在水中的主要反应离子在水中的主要反应 HgHg2 22+2+(aqaq)+2OH)+2OH (aqaq)=Hg(l)+)=Hg(l)+HgO HgO(s)+H(s)+H2 2O(l)O(l)HgHg2 22+2+(aqaq)+2CN)+2CN (aqaq)=Hg(l)+Hg(CN)=Hg(l)+Hg(CN)2 2(s s)HgHg2 22+2+(aqaq)+H)+H2 2S(g)=Hg(l)+S(g)=Hg(l)+HgSHgS(s)+2H(s)+2H+(aqaq)HgHg2 2ClCl2 2(s)+2NH(s)+2NH3 3(aqaq)=)=Hg(l)Hg(l)+HgNHHgNH2 2Cl(s)Cl(s)+NHNH4 4+(aqaq)+ClCl (aqaq)