Каталог статей /

Переходные металлы :: Подгруппа меди

Переходные металлы · Общая характеристика переходных элементов · Подгруппа меди · Платиновые металлы · Примечания · Литература · Близкие статьи ·


Подгруппа меди, или побочная подгруппа I группы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, включает в себя элементы: медь Cu, Серебро Ag и золото Au.

Свойства металлов подгруппы меди

Для всех металлов характерны высокие значения плотности, температур плавления и кипения, высокая тепло- и электропроводность.

Особенностью элементов подгруппы меди является наличие заполненного предвнешнего ~(n-1)d-подуровня, достигаемое за счёт перескока электрона с ns-подуровня. Причина такого явления заключается в высокой устойчивости полностью заполненного d-подуровня. Эта особенность обусловливает химическую инертность простых веществ, их химическую неактивность, поэтому золото и Серебро называют благородными металлами.

Медь

Подробнее: медь

Металлическая  медь  в стеклянной  пробирке
Металлическая медь в стеклянной пробирке

медь представляет собой довольно мягкий металл красно-жёлтого цвета. В электрохимическом ряду напряжений металлов она стоит правее водорода, поэтому растворяется только в кислотах-окислителях (в азотной кислоте любой концентрации и в концентрированной серной кислоте):

\mathrm{Cu + 2H_2SO_4 \longrightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O}
\mathrm{Cu + 4HNO_3 \longrightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}
\mathrm{3Cu + 8HNO_3 \longrightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}

В отличие от серебра и золота, медь окисляется с поверхности кислородом воздуха уже при комнатной температуре. В присутствии углекислого газа и паров воды её поверхность покрывается зелёным налётом, представляющим собой базовый карбонат меди(II).

Для меди наиболее характерна степень окисления +2, но в тоже время существует целый ряд соединений, в которых она проявляет степень окисления +1.

Оксид меди(II)

Подробнее: Оксид меди(II)

Оксид меди(II)  в порошкообразной форме
Оксид меди(II) в порошкообразной форме

Оксид меди(II) CuO — вещество чёрного цвета. Под действием восстановителей при нагревании он превращается в металлическую медь:

\mathrm{CuO + CO \longrightarrow Cu + CO_2\uparrow}
\mathrm{CuO + H_2 \longrightarrow Cu + H_2O}

Растворы всех солей двухвалентной меди окрашены в голубой цвет, который им придают гидратированные ионы ~[Cu(H_2O)_6]^{2+}.

При действии на растворимые соли меди раствором питьевой соды образуется малорастворимый основной карбонат меди (II) — малахит:

\mathrm{2CuSO_4 + 2Na_2CO_3 + H_2O \longrightarrow (CuOH)_2CO_3\downarrow + 2Na_2SO_4 + CO_2\uparrow}

Гидроксид меди(II)

Подробнее: Гидроксид меди(II)

Свежеосаждённый  гидроксид меди(II)
Свежеосаждённый Гидроксид меди(II)

Гидроксид меди(II) Cu(OH)2 образуется при действии щелочей на растворимые соли меди(II):

\mathrm{CuSO_4 + 2NaOH \longrightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}

Это малорастворимое в воде вещество голубого цвета. Гидроксид меди(II) — амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. При сильном нагревании или стоянии под маточным раствором он разлагается:

\mathrm{Cu(OH)_2 \longrightarrow CuO + H_2O}

При добавлении аммиака Cu(OH)2 растворяется с образованием ярко-синего комплекса:

\mathrm{Cu(OH)_2 + 4NH_3 \longrightarrow [Cu(NH_3)_4](OH)_2}

Соединения одновалентной меди

Соединения одновалентной меди крайне неустойчивы, поскольку медь стремится перейти либо в Cu2+, либо в Cu0. Стабильными являются нерастворимые соединения CuCl, CuCN, Cu2S и комплексы типа ~[Cu(NH_3)_2]^+.

Серебро

Подробнее: Серебро

Кристаллы металлического  серебра
Кристаллы металлического серебра

Серебро более инертно, чем медь , но при хранении на воздухе оно чернеет из-за образования сульфида серебра:

\mathrm{2Ag + H_2S \longrightarrow Ag_2S + H_2\uparrow}

Серебро растворяется в кислотах-окислителях:

\mathrm{2Ag + 2H_2SO_4 \longrightarrow Ag_2SO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O}
\mathrm{Ag + 2HNO_3 \longrightarrow AgNO_3 + NO_2\uparrow + H_2O}
\mathrm{3Ag + 4HNO_3 \longrightarrow 3AgNO_3 + NO\uparrow + 2H_2O}

Наиболее устойчивая степень окисления серебра +1. В аналитической химии широкое распространение находит растворимый нитрат серебра AgNO3, который используют как реактив для качественного определения ионов Cl-, Br-, I-:

\mathrm{Ag^{+} + Cl^{-} \longrightarrow AgCl\downarrow}

При добавлении к раствору AgNO3 раствора щёлочи образуется тёмно-коричневый осадок оксида серебра Ag2O:

\mathrm{2AgNO_3 + 2NaOH \longrightarrow Ag_2O\downarrow + 2NaNO_3 + H_2O}

Многие малорастворимые соединения серебра растворяются в веществах-комплексообразователях, к примеру, аммиаке и тиосульфате натрия:

\mathrm{AgCl + 2NH_3 \longrightarrow [Ag(NH_3)_2]Cl}
\mathrm{Ag_2O + 4NH_3 + H_2O \longrightarrow 2[Ag(NH_3)_2]OH}
\mathrm{AgBr + 2Na_2S_2O_3 \longrightarrow Na_3[Ag(S_2O_3)_2] + NaBr}

Золото

Подробнее: золото

Кристаллы чистого  золота , выращенные методом химического транспорта.
Кристаллы чистого золота, выращенные методом химического транспорта.

золото представляет собой металл, сочетающий высокую химическую инертность и красивый внешний вид, что делает его незаменимым в производстве ювелирных украшений. В отличие от меди и серебра, золото крайне инертно по отношению к кислороду и сере, но реагирует с галогенами при нагревании:

\mathrm{2Au + 3Cl_2 \longrightarrow Au_2Cl_6}

Чтобы перевести золото в раствор, необходим сильный окислитель, поэтому золото растворимо в смеси концентрированных соляной и азотной кислот («царской водке»):

\mathrm{Au + HNO_3 + 4HCl \longrightarrow H[AuCl_4] + NO\uparrow + 2H_2O}
  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!