АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Элементы IB-подгруппы (подгруппы меди)

Читайте также:
  1. I. МЕХАНИКА И ЭЛЕМЕНТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
  2. XII. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ АЛГОРИТМОВ
  3. Атрибуты (элементы данных).
  4. Банковская система и ее элементы взаимосвязи
  5. В суперсистеме всегда найдутся те элементы, которые необходимы для развития
  6. В чем проявляются элементы государственности в праве Европейского Союза?
  7. Виды и основные элементы премиальных систем
  8. ВИТАМИНЫ, МИКРОЭЛЕМЕНТЫ, АНАБОЛИКИ
  9. ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗАЦИИ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ
  10. Внутренняя среда: элементы и характеристики.
  11. Возможные составляющие элементы предоперационной подготовки.
  12. Вопрос 16. Автомобильная дорога, основные элементы автомобильной дороги.

Медь, серебро и золото - полные электронные аналоги с общей электронной формулой

(n-1)d10ns1 при ожидаемой (n-1)d9ns2. Изменение электронной формулы вызвано провалом электрона и образованием завершенного d-подуровня. Вследствие устойчивости конфигурации d10 для элементов подгруппы меди типичной является степень окисления +1. Кроме этого, возможно проявление более высоких степеней окисления: +2 для меди и +3, +5 для золота.

Медь - довольно распространенный элемент земной коры (0,0036 мол.%), содержание серебра и золота незначительно, 1,6×10-6 и 5×10-8 мол.% соответственно. Основные минералы меди: медный колчедан (халькопирит) - CuFeS2, медный блеск - Cu2S, куприт - Cu2O, малахит CuСО3·Cu(ОН)2. Серебро и золото образуют сульфидные минералы, а также встречаются в самородном состоянии. Важнейшие минералы. содержащие серебро и золото: Ag2S - аргентит, AgCl - кераргирит, AuTe2 - калаверит.

Для получения меди применяются пиро- и реже гидрометаллургические процессы. Пирометаллургический способ основан на частичном окислении сернистых руд до оксидов меди, которые затем восстанавливаются, реагируя с остатком сульфида:

 

2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SО2

Пирометаллургический процесс извлечения меди из халькопирита можно выразить следующим суммарным уравнением реакций:

 

2CuFeS2 + 5O2 + 2SiO2 = 2Cu + 2FeSiO3 + 4SО2

Для получения меди высокой степени чистоты проводится рафинирование при электролизе раствора СuSO4 с медным анодом.

Серебро обычно получают в сплаве со свинцом при переработке полиметаллических руд. Затем экстрагируют расплавленным цинком, в котором свинец не растворяется. Далее цинк отгоняют под вакуумом.

Лучшим методом отделения золота от пустой породы является цианидный метод, основанный на растворении золота в растворе цианида натрия в присутствии кислорода. Образующееся координационное соединение Na[Au(CN)2] восстанавливают цинком:

 

2Na[Au(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4] + 2Au

Медь имеет красную окраску, серебро - белый металл, золото - металл желтого цвета. Медь, серебро и особенно золото отличаются высокой пластичностью, тепло- и электропроводностью.

 

Свойства Cu Ag Au
Плотность, г/см3 9,94 10,5 19,3
Т.пл., °С

 



Медь широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, печатных плат и контактов, в металлургии для получения разнообразных сплавов (латунь, бронза, монетные сплавы), в химической промышленности в качестве катализатора. Медь является биометаллом, входит в состав гемоцианина - переносчика кислорода в крови моллюсков. Известно около 30 белков и ферментов, в состав которых входит катион меди.

Значительная часть серебра и золота в виде сплавов идет на изготовление монет и ювелирных изделий. Кроме этого, серебро и золото широко применяются в радиотехнике и электронике для изготовления контактов. Серебро применяется при изготовлении химической аппаратуры для работы в агрессивных средах. Коллоидное серебро используется в некоторых медицинских препаратах. Золото - основной валютный металл.

Химические свойства. Медь - довольно инертный металл, хотя при нагревании реагирует с кислородом, серой и галогенами:

t t t

2Cu + O2 = 2CuO; Cu + Cl2 = CuCl2 2Cu + S = Cu2S

При высокой температуре медь реагирует также с фосфором, мышьяком, кремнием, углеродом с образованием соединений нестехиометрического и переменного состава (бертолидов).

В ряду стандартных электродных потенциалов медь стоит после водорода, поэтому с кислотами, не являющимися окислителями, не реагирует. Однако в присутствии кислорода растворяется в концентрированной хлороводородной кислоте:

 

2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O

Металлическая медь растворяется в азотной и концентрированной серной кислоте. Легко растворяется медь также в растворах цианидов, в аммиаке и растворах солей железа(III):

 

4Cu + 8NaCN + 2H2O + O2 = 4Na[Cu(CN)2] + 4NaOH

4Cu + 8NH3 + 2H2O + O2 = 4[Cu(NH3)2](OH)

Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2

Серебро и золото - химически весьма инертны. Серебро при нагревании реагирует с галогенами, серой, фосфором и углеродом с образованием AgHal, Ag2S, Ag3P, Ag4C. Во влажном воздухе уже при комнатной температуре серебро реагирует с сероводородом:

‡агрузка...

 

4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O

Золото легко реагирует с галогенами (с хлором в присутствии влаги уже на холоду):

H2O

2Au + 3Cl2 ¾® 2AuCl3

С кислородом, серой, азотом и бором золото не реагирует, при нагревании вступает во взаимодействие с теллуром и фосфором, образуя AuTe2, Au3P4.

Серебро растворимо в азотной и концентрированной серной кислотах. Золото - в царской водке (смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1:3):

 

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

Серебро и золото легко растворяются в растворах цианидов щелочных металлов в присутствии окислителей:

 

4Au + O2 + 8KCN + 2H2O = 4K[Au(CN)2] + 4KOH


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.01 сек.)