
- •Часть II. Химия d- и f-элементов. Качественные задачи по химии элементов
- •Раздел II. Химические элементы побочных подгрупп (d-элементы)
- •9. Элементы III группы побочной подгруппы
- •9.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы III группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы III группы в земной коре
- •9.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы III группы
- •9.3. Соединения
- •Некоторые свойства оксидов элементов побочной подгруппы III группы
- •2Э(он)3 2эоон э2о3.
- •9.4. Применение
- •10. Элементы IV группы побочной подгруппы
- •10.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы IV группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы IV группы в земной коре
- •10.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы IV группы
- •10.3. Соединения
- •Некоторые свойства оксидов элементов побочной подгруппы IV группы
- •Гидроксиды элементов побочной подгруппы IV группы
- •10.4. Применение
- •11. Элементы V группы побочной подгруппы
- •11.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы V группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы V группы в земной коре
- •11.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы V группы
- •11.3. Соединения
- •11.4. Применение
- •12. Элементы VI группы побочной подгруппы
- •12.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы VI группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы VI группы в земной коре
- •12.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы VI группы
- •12.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы VI группы
- •Гидроксиды элементов побочной подгруппы VI группы и их соли
- •12.4. Применение
- •13. Элементы VII группы побочной подгруппы
- •13.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы VII группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы VII группы в земной коре
- •13.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы VII группы
- •13.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы VII группы
- •Гидроксиды элементов побочной подгруппы VII группы и их соли
- •13.4. Применение
- •14. Элементы VIII группы побочной подгруппы
- •14.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы VIII группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы VIII группы в земной коре
- •14.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы VIII группы
- •14.3. Соединения
- •14.4. Применение
- •15. Элементы I группы побочной подгруппы
- •15.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы I группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы I группы в земной коре
- •15.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы I группы
- •15.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы I группы
- •Некоторые характеристики оксидов элементов побочной подгруппы I группы
- •Некоторые свойства гидроксидов элементов побочной подгруппы I группы
- •15.4. Применение
- •16. Элементы II группы побочной подгруппы
- •16.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы II группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы II группы в земной коре
- •16.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы II группы
- •16.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы II группы
- •16.4. Применение
- •Раздел III. Лантаноиды и актиноиды (f-элементы)
- •17. Лантаноиды
- •17.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов-лантаноидов
- •Содержание лантаноидов в земной коре, %
- •17.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства лантаноидов
- •17.3. Соединения
- •17.4. Применение
- •18. Актиноиды
- •18.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов-актиноидов
- •Содержание актиноидов в земной коре, %
- •18.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства актиноидов
- •18.3. Соединения
- •18.4. Применение
- •Качественные задачи по химии элементов
- •Задачи на распознавание кислот и солей
- •Задачи на периодический закон и периодическую систему химических элементов д. И. Менделеева
- •Усиление кислотных свойств, ослабление основных свойств
- •Задачи на свойства отдельных элементов и их соединений
- •Качественные задачи на классификацию веществ, их получение и превращение
- •Задачи по наблюдению явлений и их объяснению
- •Задачи на применение приборов, их проектирование и конструирование
- •Задачи на определение массы (объема) продукта, полученного из вещества, имеющего примеси
- •Задачи на вычисление выхода (массовой доли выхода) продукта
- •Литература
Некоторые свойства гидроксидов элементов побочной подгруппы I группы
Элемент |
Cu |
Ag |
Au |
|
Степени окисления элемента |
+2 |
+1 |
+1 |
+3 |
Гидроксид |
Cu(OH)2 |
CuOH |
AgOH |
Au(OH)3 |
Цвет |
Голубой |
Желтый |
Белый |
Темно-коричневый |
Температура плавления, С |
Разлагается |
Разлагается |
– |
Разлагается при 150С, → Au2O3 |
Гидроксид меди (II) и гидроксид золота (III) получают по общему методу получения труднорастворимых гидроксидов – путем взаимодействия в растворе соответствующих солей со щелочами:
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4;
AuCl3 + 3NaOH → Au(OH)3↓ + 3NaCl.
Гидроксид серебра является основанием, гидроксиды меди и золота проявляют амфотерные свойства:
CuOH + HCl → CuCl↓ + H2O;
CuOH + NaOH(конц.) → Na[Cu(OH)2] (дигидроксокупрат (I) натрия);
Cu(OH)2 + 2HCl(разб.) → CuCl2 + 2H2O;
Cu(OH)2 + 4HCl(конц., изб.) → H2[CuCl4] + 2H2O (тетрагидроксокупрат (II) водорода);
Cu(OH)2 + 2NaOH(конц.) Na2[Cu(OH)4] (тетрагидроксокупрат (II) натрия);
Au(OH)3 + NaOH Na[Au(OH)4] (тетрагидроксоаурат (III) натрия);
Au(OH)3 + 4HNO3 → H[Au(NO3)4] + 3H2O (тетранитратоаурат (III) водорода).
Гидроксиды меди взаимодейцствуют с водным раствором аммиака с образованием комплексных аммиакатов:
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 (гидроксид тетраамминмеди (II)).
Среди катионных комплексов меди аммиакаты типа [Cu(NH3)2]+ (бесцветный) и [Cu(NH3)4]2+ (темно-синий) особо устойчивы. Аквакомплексы меди (I) малостойки, и кристаллогидраты для солей меди (I) нехарактерны. Юольшинство солей меди (I) нерастворимы в воде, но легко растворяются в присутствии аммиака. Для меди (II), напротив, очень характерны аквакомплексы голубого цвета типа [Cu(H2O)4]2+, что обусловливает голубую окраску водных растворов ее солей и большинства кристаллогидратов. Безводные соли меди (II) чаще всего бесцветны или окрашены в темно-коричневый или черный цвет. В водном растворе они частично гидролизуются с образованием малорастворимых основных солей.
Многие
соли меди (I)
неустойчивы в водном растворе и
диспропорционируют: Cu2SO4
Cu
+ CuSO4.
Комплексообразование, как правило, стабилизирует соединения меди в неустойчивой степени окисления.
Среди анионных комплексов меди и золота особо устойчивы гидроксо-, галогено-, цианокупраты и аураты с координационными числами 2 (медь (I)) и 4 (медь (II), золото (III)).
Все соединения элементов подгруппы (особенно меди) ядовиты.
15.4. Применение
Серебро и золото находят применение в радиоэлектронике и электротехнике, идут на изготовление украшений и предметов домашнего обихода, используются в качестве катализаторов в различных органических синтезах. Серебро применяется в реактивной и космической технике, в производстве зеркал оптических приборов. Высокая электропроводность и прочность обусловливают использование меди для изготовления электропроводов. Широко применяются сплавы меди (латунь, бронза, медно-никелевые сплавы).
Ряд соединений меди используется для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Значительные количества бромида серебра идут на изготовление фотобумаги и фотопленки.
На основе оксидов меди получены сверхпроводящие керамические материалы.