2 Властивості елементів підгрупи Купруму

Мідь (купрум Сu), срібло (аргентум Ag) та золото (аурум Аu) являють собою метали відповідно червоного, білого та жовтого кольору.

Метали підгрупи міді мають високу пластичність, електро- та теплопровідність. Відновлюючи коксом купрум оксид (І), що утворився після опалювання сульфідних руд, можна одержати мідь Сu₂О + С = = 2Cu + CO. Хімічна активність цих металів невелика і зменшується в ряду Cu-Ag-Au.

Золото та срібло з киснем не взаємодіють, але мідь у вологому повітрі окиснюється до купрум дигідроксид карбонату (II):

2Сu + О₂ + Н₂О + СО₂ = (СuОН)₂СО₃.

Оскільки купрум, аргентум та аурум в ряду напруг стоять після гідрогену, то кислоти їх можуть окиснювати лише за рахунок аніону. Мідь і срібло розчиняються в нітратній та концентрованій сульфатній кислоті, а золото - в "царській водці":

Cu + 4HNO_3(конц.) = Cu(NO₃)₂ + NO₂ + 2H₂O,

2Ag + 2H₂SO_4(конц.) = Ag₂SO₄ + SO₂ + 2H₂O,

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

У своїх сполуках Аргентум має ступінь окиснення +1, Купрум - +1 і +2, Аурум +1 і +3

Елементи підгрупи Купруму легко утворюють комплексні сполуки з рядом молекул і іонів (NH₃, CN^-, S₂O₃^2- та ін.):

AgCl + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]Cl.

Цю властивість використовують для добування золота та срібла з мідних та свинцевих руд:

Ag₂S + 4NaCN = 2Na[Ag(CN)₂] + Na₂S,

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

Аналогічний гідрометалургійний метод одержання золота:

4Аu + 8NaCN + О₂ + 2Н₂О = 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH,

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

Для Cu, Ag, Аu відомі оксиди: Cu₂O, CuO, Ag₂O, Au₂O, Au₂O₃.

При дії лугу на розчини солей міді (II) випадає нерозчинний у воді голубий осад купрум гідроксиду:

СuС1₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaCl.

Аргентум гідроксид AgOH - нестійка сполука, розкладається на агентум оксид і воду. З розчинних солей елементів підгрупи міді найбільше значення мають: CuSO₄ 5Н₂О - мідний купорос, AgNO₃ — аргентум нітрат (ляпіс), (СuОН)₂СО₃ – купрум гідроксокарбонат (II), Сu(СН₃СОО)₂ Н₂О – купрум ацетат (медянка), AgBr - аргентум бромід.

3 Властивості елементів підгрупи цинку

Цинк і його аналоги - Кадмій та Меркурій мають на передостанньому рівні вісімнадцять, а на останньому - 2 електрони. У своїх сполуках Цинк та Кадмій проявляють ступінь окиснення +2, а Меркурій - +1 та +2. Елементи підгрупи Цинку менше поширені в природі, ніж елементи підгрупи Кальцію. Так, наприклад, вміст цинку в земній корі становить 0,001%, кадмію -8·10^-6 % і ртуті - 6·10^-7 %. Найбільш поширені в природі мінерали: ZnS - цинк сульфід (цинкова обманка), HgS –меркурій сульфід (кіновар), CdS - кадмій сульфід (гринокіт), ZnCO₃ - цинк карбонат (галмей).

Одержання металічного цинку та кадмію відбувається в дві стадії. Спочатку обпалюванням сульфідів металів на повітрі одержують оксид, який потім відновлюють коксом

2ZnS + 3О₂ 2ZnO + 2SO₂,

ZnO + С CO + Zn.

Металеву ртуть (меркурій) одержують обпалюванням кіновару.

HgS + O₂ = SO₂ + Hg.

Підчас взаємодії з киснем цинк та кадмій утворюють на своїй поверхні щільну оксидну плівку (ZnO, CdO), що має захисну дію.

Цинк - амфотерний метал, здатний розчинятись як в кислотах, так і в лугах:

Zn + 2НСl = ZnCl₂ + Н₂.

Zn + 2NaOH + 2Н₂О = Na₂[Zn(OH)₄] + Н₂.

На ртуть соляна, розбавлена сульфатна кислота та луги не діють. Ртуть розчиняється в розбавленій та гарячій концентрованій нітратній кислоті:

6Hg + 8HNO₃ (надл. хол. розб) = 3Hg₂(NO₃)₂ + 2NO + 4Н₂О,

Hg + 4HNO₃ (надл. гар. конц.) = Hg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.

Оскільки Кадмій в ряді напруг металів стоїть перед гідрогеном, то він здатний розчинятися в кислотах з утворенням водню:

Cd + H₂SO₄ = CdSO₄ + Н₂.

З лугами солі підгрупи Цинку утворюють гідроксиди: Zn(OH)₂ -амфотерний гідроксид, Cd(OH)₂ - основний гідроксид, Hg(OH)₂ -нестійкий, в момент утворення розкладається на меркурій оксид (II) і воду.

Елементи підгрупи Цинку здатні утворювати комплексні сполуки, але ця здатність зменшується при збільшенні порядкового номера:

ZnSO₄ + 4 NH₃ = [Zn (NH₃)₄]SO₄,

Cd(OH)₂ + 6NH₃ = [Cd(NH₃)₆](OH)₂.