第十八章 铜、锌副族
Cu是最早发现和被应用的金属之一。约公元前 3500年就有铜的铸件（出土于古埃及遗物中）。约公元前 3000年进入青铜时代，延续了一千多年。到商代晚期
（约公元前 16世纪到 1066年）青铜业进入鼎盛时期。到了战国时期，已有世界上最早的合金工艺总结 —— 闻名于世的
,六齐,。
金属六齐：
六分其金而锡居其一,谓之钟鼎之齐；
五分其金而锡居其一,谓之斧斤之齐；
四分其金而锡居其一,谓之戈戟之齐；
三分其金而锡居其一,谓之大刃之齐；
五分其金而锡居其二,谓之削杀矢之齐；
金锡半而谓之釜燧之齐；
Au自然界中以单质形式存在,不被腐蚀,金光闪闪,易被发现,所以可能是最早被发现的金属 。
Ag的发现相对前二者要晚，但都可以追溯到公元前三、四千年，且二者都是古代发现的金属。最初人们取得银的量很少，价格要比金贵。
甚至到１７世纪，日本的金银价格还是相当。
Cu、Ａ g,Au均有优秀的性能,极好的延展性、韧性和导热、导电性 。若每克其单质制成细线,Ag达 2km,Cu
达 3km,Au达 4km。
1吨 Au线可从地球 → 月球 → 地球一个来回 ;
300克 Au线，可从南京沿铁路拉到北京。
金压成金箔,可薄到 2× 10-6mm（ 即 10nm）
几十个原子厚 。 看起来几乎是透明的 。
导电性,Ag>Cu>Au(若 Hg导电性＝ 1,
则,Ag=59,Cu=57)较精密的电器,与导电有关的都要用到 Ag,接触时不打火花，通常大量使用的是 Cu。
Cu、Ａ g在航天工业上也有很大用途。
在宇航服上镀一层万分之二毫米的金，
即可以免受辐射。消防人员的口罩上镀上黄金可以防灼烧。银用于火箭燃气喷射管。燃烧是温度超过 3000℃,
最难熔的 W也受不了，而用渗银多孔钨，燃烧时 Ag挥发，带走大量热从而降温。
在生化方面,Cu,Zn族有着重要功能。 Cu,Zn均为人体微量元素。铜兰蛋白有助于人体对铁的吸收和储存，有,缺铜性贫血,之说。铜有促进人的食欲功能。长期缺铜能引起心脏病。
Zn是生命攸关的元素，是人类正常生长、生殖和寿命所必需的金属，
对组织的修补和创伤的愈合过程有益。总之对细胞生长、分裂有重要作用。缺锌导致侏儒症，不育症，
先天性痴呆，夜盲等症。
CuSO4·5H2O（ 胆矾 ） 有杀菌作用,可用于游泳池内消毒 。 与石灰混合可作农药 。 含 Cu2O·HgO油漆涂于船底能防蚀 。
CuSO4还可防鲨鱼 。
Ag只要 10-9mg即可净化 1kg的水，杀死有害细菌。
Cd：骨痛病
Hg：水娱病
§ 18-1 铜族元素
A Cu2+ 0.152 Cu+ 0.521 Cu
∣ 0.34 ∣
Ag2+ ~1.98 Ag+ 0.799 Ag
Au3+ ~1.41 Au+ ~1.68 Au
∣ 1.50 ∣
B
Cu(OH)2 -0.08 Cu2O -0.358 Cu
AgO 0.57 Ag2O 0.344 Ag
H2AuO3－ 0.7 Au
Cu+Fe3+→Cu2++Fe2+
Cu+→Cu+Cu2+
Cu+HNO3（ 稀 ） →Cu2++NO+H2O
Cu+H2SO4(浓 )→Cu2++SO2+H2O
铜外层电子,3d104s1 银,4d105s1 金：
5d106s1
从电子结构看它们的第一电离能较小 (
比碱金属大的多 ),第二电离能就大的多；
如 I1分别为,746,731,890,I2,1958
,2074,1980 kJ?mol-1
但为什么我们常见的是 Cu2＋ 而不像 Ag＋
呢？
Cu2+水合热较大,为 -2121 kJ?mol-1,可促使二级电离 。
如果在没有水的环境中？
2CuO Cu2O +1/2O2↑
或碱性环境中也有利于生成 +1价,Cu2O
2Cu(OH)42－ +C6H12O6 = Cu2O↓(红色 )
+2H2O+C6H12O7+4OH－
从金电势图看 +1价金在酸介质也不稳定
3Au+→2Au+Au3+
K1 2 7 3
单质常见反应
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2 Cu CO3
Ag+2H2SO4(浓 )=Ag2SO4+SO2↑+2H2O
（ 加热条件下 ）
Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO↑+2H2O
但
Au+4CN-+1/2O2+H2O→2Au(CN)2－ +2OH－
冶炼：
2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑
2Cu2S+3O2=2Cu2O+SO2↑
Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑
Ag2S矿 (Ag的重要来源 ),也有卤化物,单质银自然界存在
Ag+8CN-+H2O+O2→Ag(CN)2-+OH-
Ag2S+CN-→Ag(CN)2-+S2-
Ag(CN)2-+Zn→Ag+Zn(CN)42-
提取单质 Au：同 Ag
铜族常见化合物：
（ I） 价
⑴ Cu2O Ag2O AgNO3
Ag+Cu(杂质 )→AgNO3
除杂质,AgNO3→Ag+NO2+O2(在 713K下反应 )
Cu(NO3)2→CuO+NO2+O2(在 473K下反应 )
控温热分解,CuO(黑 )不溶于水：重结晶 。
另一种方法：混合液中,加新沉淀 Ag2O.
∵ Cu(OH)2的 KSP小于 AgOH.
⑵ 卤化物,CuCl( 白 ),CuBr( 淡黄 ),CuI(黄 );
Cu+CuCl2+HCl(浓 )→CuCl2-+H+
Cu2++I-→I2+CuI
Cu2++X+SO2+H2O→CuX↓+H++SO42-
注,AgX：可做感光材料 。
⑶ 硫化物
Cu2S+HNO3(浓 )→Cu2++S↓+NO↑+H2O
Ag2S+HNO3(浓 )→Ag++S↓+NO↑+H2O
M2S+4CN-→[M(CN)2]-+S2-
⑷ Ag+有相当强的氧化性,
H2O+H3PO3+Ag+→H3PO4+Ag↓+H+
NH2OH+AgBr→N2↑+ Ag↓+HBr+H2O
N2H4+Ag+→N2↑+ Ag↓+N2H5+
⑸ 配合物
M+较稳定,
AgCl2-<Ag(NH3)2+<Ag(S2O3)23-<Ag(CN)2-
Cu+相应的稳定性低一些,但 Cu(CN)2-相当稳定,
如,CuS+CN-=[Cu(CN)4]3-+3S2-+(CN)2↑
Cu2++CN-→[Cu(CN)4]3-+(CN)2↑
+1价的 Cu(CN)43-,Ag(CN)2－,Au(CN)2－
均特别稳定而稳定性 Cu(NH3)2+ <Cu(NH3)42+
{无色 (+O2)→深兰色 }
+1价铜配合物有吸收 CO的功能：
CuCl2－ ＋ CO +H2O→[Cu(CO)Cl·H 2O]2
Cu(NH3)2+也类似
⒉ +2价态
Cu2+:[Cu(OH)4]2-(两性偏碱 )
2Cu2++4OH-+C6H12O6=Cu2O↓(红色 )
+2H2O + C6H12O7
氧化性,
2CuO→Cu2O+0.5O2(温度高于 1273K)
CuS+NO3-(热,稀 )+H+→Cu+NO↑
+S↓+ H2O
CuS+CN-(浓 ) →Cu(CN)43-+(CN)2↑+S2-
⒊ Cu2+,Cu+间转化
Cu+→Cu2++Cu K=107
但在,CN-,I-存在时,以 +1价态稳定
3Au+→Au3++2Au K=1013
一般情况,Au+不存在,即使溶度小的
AuCl也会转化；但 [Au(CN)2]-还是稳定的。
§ 18-2 锌族元素
(n-1)d10ns2
常温下唯一液态金属－汞,5d106s2,同样电子结构的 Zn,Cd相对来说沸点也低,
从原子间作用力来说,金属键较弱,特别
6s2惰性电子对,不易参与成键 。
本位置附近的金属相应都有较低熔点，如：
Ga(302k),Sn,Pb相类似的外层电子碱金属 mp.也低,其中 Cs 301K,Rb 311K
本族最外层 2个电子,其特征价态,+2
Zn2+,Cd2+,Hg2+,但有 Hg22+
ΦAo Zn2+ -0.76 Zn
Cd2+ -0.403 Cd
Hg2+ 0.920 Hg22+ 0.789 Hg
HgCl2 0.53 Hg2Cl2 0.268 Hg
ΦBo Zn(OH)2 -1.245 Zn
为什么在 Cl-中 Φ 均变小？
Hg2Cl2+2e→ 2Hg+2Cl-
ΦHg 22+/Hg=ΦHg 22+/Hg＋ 0.0591/2lgC(Hg22+)
标态时
C(Hg22+)=Ksp(Hg2Cl2)/C(Cl-2)=1.3× 10-18
ΦHg 2+/Hg,2HgCl2+2e→Hg 2Cl2+2Cl-
共价型一,单质
Zn,Cd较接近,较活泼,Hg惰性
Zn在加热下能与大多数非金属化学反应
① 常温下,Zn表面也会生成一层 ZnO保护膜,较紧密,类似 Al
实际中,镀锌铁皮 （ 白铁皮 ） 不生绣即使腐蚀,则先蚀 Zn而保护 Fe
∵ 活性 Zn>Fe
轮船中的防腐蚀的措施－阴极保护法。
② 潮湿空气中
4Zn+2O2+3H2O+CO2→ZnCO 3·3Zn(OH)2
与 Cu类似,Cu(OH)2·CuCO3
③ 两性,Zn+H=→Zn 2++H2
Zn+2OH-+2H2O→Zn(OH) 42-+H2↑
与 Al相似,Al(OH)4-
与 Al不同点,Zn与 NH3可有配合物,
而 Al没有 。
Zn+4NH3+2H20→Zn(NH 3)42++2OH-+H2↑
④ Hg+S→HgS(在研磨条件下 )
HgS是难溶物,稳定存在,日常中,可把
Hg保存在水中,以防止其挥发,取 Hg容器时
,应放在搪瓷盘上,
⑤ 属于惰性,但在加热时也可反应,
Hg+2H2SO4(浓 )→HgSO4+SO2+2H2O
(加热条件下反应 )
3Hg+8HNO3→3Hg(NO3)2+2NO+4H2O
(加热条件下反应 )
⑥ Zn,Hg的冶炼 (见书 P846)
闪锌矿,2ZnS+3O2＝ 2ZnO+2SO2
ZnO+CO＝ Zn(g)+CO2↑
HgS+O2＝ Hg(g)+SO2↑
⑦ 许多金属单质可溶于 Hg成汞齐，
但铁不溶二、重要化合物,
⒈ 氢氧化物,氧化物
Zn2++OH-→Zn(OH)2↓(白 )
Ksp＝ 1.2× 10-17
Cd2++OH-→Cd(OH)2↓(白 )
Hg2++OH-→HgO↓(黄 &红色 )+H2O
① 两性,
Zn(OH)2↓+H+→Zn2+
Zn(OH)2↓+OH-→Zn(OH)42-
K＝ CZn(OH)42-·C Zn2+·C 2OH-/C2OH-·C Zn2+·C 2OH-
=Ksp·K稳
=1.2× 10-17× 2.8× 1015=3.4× 10-2
问题,0.1molZn(OH)2需用 1L浓度为多少的 OH-才能溶解?
解,K＝ CZn(OH)42-/C2OH-=0.1/C2OH-
C2OH-=0.1/3.4× 10-2=1.4
则原浓度 OH-=1.4+0.2=1.6(mol)
同样,Al(OH)3,Sn(OH)2也是两性氢氧化物,
Pb(OH)2,Cu(OH)2属于两性偏碱 ;
As(OH)3属于两性偏酸,
② ZnO:
粘合剂,ZnO+丁香油,可很快凝固或坚硬,可做补牙填料,
同样,CuO也可做无机粘合剂,可用于粘合金属间和其他固体间的粘合剂,
Al(OH)3+H3PO4→ 溶解溶液 +CuO→ 拌泥,
③ HgO：红色或黄色颜色因素,I)过渡元素,d电子不满时发生 d→d 跃迁； II)电荷转移：离子间相互极化作用强烈产生共价型转变,电荷转移 。
∵ 本族 d满电子 ∴ 只要考虑第二因素
ZnO：白色 CdO：棕灰色
HgO：黄色或红色 （ 极化作用强 ）
ZnI2：无色,易溶了 ;CdI2：黄色,可溶
HgI2：红黄色,微溶
ZnS：白色 ; CdS：黄色,难溶
HgS：黑色或红色,极难溶
⒉ 卤化物：
① ZnCl2：易溶,可做木材防腐剂水解性,ZnCl2+H2O＝ Zn(OH)Cl+HCl
浓溶液,ZnCl2+H2O＝ H[Zn(OH)Cl2]（ 焊药 ）
Fe0+2H[ZnCl2(OH)] ＝ Fe[ZnCl2(OH)]2
+H2O
② HgCl2,Hg2Cl2
HgCl2,mp,549K,共价型,可升华,
也叫升汞,有毒 。
配合性,HgCl2+Cl-→HgCl42-
水解性：稍有水解,HgCl2+H2O→
Cl-Hg-OH+HCl
但氨解彻底,HgCl2+NH3→Cl-Hg-NH2↓
(白色 )+HCl
氧化性,2HgCl2+SnCl2→Hg2Cl2↓
（ 白色 ） +SnCl4
Hg2Cl2+SnCl2→2Hg↓+SnCl4
Hg2++2I-=HgI2↓（ 红色 ）
HgI2+I-→HgI42-（ 无色 ）
NH4++4OH-+2HgI42-（ 奈斯特试剂 ）
→[Hg2NH2O]I↓+7I-+3H2O
3．硫化物
ZnS：溶于稀 HCl…… 可做颜料,荧光粉
CdS：溶于浓 HCl…… 可做颜料,荧光粉
HgS：溶于王水
3HgS+2HNO3+12HCl→3H2[HgCl4]+3S↓+2N
O↑+4H2O
但,HgS+Na2S→Na2[HgS2]
4．配合物四配位的,Zn2++4NH3→Zn(NH3)42+
K稳 =2.9× 109
Zn2++CN-→Zn(CN)42-
K稳 =5.0× 1016
Hg2+配合物均较稳定 。
Hg2++4Cl-→HgCl42- K?稳 =1.2× 1015
Hg2++4Br-→HgBr42- K?稳 =1.0× 1021
Hg2++4SCN-→Hg(SCN)42- K?稳 =1.7× 1021
Hg2++4I-→HgI42- K?稳 =6.8× 1029
Hg2++4CN-→Hg(CN)42- K?稳 =2.5× 1041
另：无 Hg-NH3络合，因为 Cl-Hg-NH2↓稳定
5,+1,+2价 Hg之间的转化
Hg22+一般不歧化,稳定 （ 与 Cu+相反 ）
Hg2++Hg→Hg22+ K=[Hg22+]/[Hg2+]=166
但是 Hg22+遇到 CN-,I-（ Hg2+的配合剂 ）,OH-、
H2S（ 沉淀剂 ）,NH3时,均歧化 。
Hg22++4CN-→Hg(CN)42-+Hg
Hg22++2OH-→HgO↓+Hg+H20
Hg22++4I-→HgI42-+Hg
Hg2Cl2（难溶） +2NH3→Cl-Hg-NH2↓（更难溶）
+NH4Cl+Hg↓
Cu是最早发现和被应用的金属之一。约公元前 3500年就有铜的铸件（出土于古埃及遗物中）。约公元前 3000年进入青铜时代，延续了一千多年。到商代晚期
（约公元前 16世纪到 1066年）青铜业进入鼎盛时期。到了战国时期，已有世界上最早的合金工艺总结 —— 闻名于世的
,六齐,。
金属六齐：
六分其金而锡居其一,谓之钟鼎之齐；
五分其金而锡居其一,谓之斧斤之齐；
四分其金而锡居其一,谓之戈戟之齐；
三分其金而锡居其一,谓之大刃之齐；
五分其金而锡居其二,谓之削杀矢之齐；
金锡半而谓之釜燧之齐；
Au自然界中以单质形式存在,不被腐蚀,金光闪闪,易被发现,所以可能是最早被发现的金属 。
Ag的发现相对前二者要晚，但都可以追溯到公元前三、四千年，且二者都是古代发现的金属。最初人们取得银的量很少，价格要比金贵。
甚至到１７世纪，日本的金银价格还是相当。
Cu、Ａ g,Au均有优秀的性能,极好的延展性、韧性和导热、导电性 。若每克其单质制成细线,Ag达 2km,Cu
达 3km,Au达 4km。
1吨 Au线可从地球 → 月球 → 地球一个来回 ;
300克 Au线，可从南京沿铁路拉到北京。
金压成金箔,可薄到 2× 10-6mm（ 即 10nm）
几十个原子厚 。 看起来几乎是透明的 。
导电性,Ag>Cu>Au(若 Hg导电性＝ 1,
则,Ag=59,Cu=57)较精密的电器,与导电有关的都要用到 Ag,接触时不打火花，通常大量使用的是 Cu。
Cu、Ａ g在航天工业上也有很大用途。
在宇航服上镀一层万分之二毫米的金，
即可以免受辐射。消防人员的口罩上镀上黄金可以防灼烧。银用于火箭燃气喷射管。燃烧是温度超过 3000℃,
最难熔的 W也受不了，而用渗银多孔钨，燃烧时 Ag挥发，带走大量热从而降温。
在生化方面,Cu,Zn族有着重要功能。 Cu,Zn均为人体微量元素。铜兰蛋白有助于人体对铁的吸收和储存，有,缺铜性贫血,之说。铜有促进人的食欲功能。长期缺铜能引起心脏病。
Zn是生命攸关的元素，是人类正常生长、生殖和寿命所必需的金属，
对组织的修补和创伤的愈合过程有益。总之对细胞生长、分裂有重要作用。缺锌导致侏儒症，不育症，
先天性痴呆，夜盲等症。
CuSO4·5H2O（ 胆矾 ） 有杀菌作用,可用于游泳池内消毒 。 与石灰混合可作农药 。 含 Cu2O·HgO油漆涂于船底能防蚀 。
CuSO4还可防鲨鱼 。
Ag只要 10-9mg即可净化 1kg的水，杀死有害细菌。
Cd：骨痛病
Hg：水娱病
§ 18-1 铜族元素
A Cu2+ 0.152 Cu+ 0.521 Cu
∣ 0.34 ∣
Ag2+ ~1.98 Ag+ 0.799 Ag
Au3+ ~1.41 Au+ ~1.68 Au
∣ 1.50 ∣
B
Cu(OH)2 -0.08 Cu2O -0.358 Cu
AgO 0.57 Ag2O 0.344 Ag
H2AuO3－ 0.7 Au
Cu+Fe3+→Cu2++Fe2+
Cu+→Cu+Cu2+
Cu+HNO3（ 稀 ） →Cu2++NO+H2O
Cu+H2SO4(浓 )→Cu2++SO2+H2O
铜外层电子,3d104s1 银,4d105s1 金：
5d106s1
从电子结构看它们的第一电离能较小 (
比碱金属大的多 ),第二电离能就大的多；
如 I1分别为,746,731,890,I2,1958
,2074,1980 kJ?mol-1
但为什么我们常见的是 Cu2＋ 而不像 Ag＋
呢？
Cu2+水合热较大,为 -2121 kJ?mol-1,可促使二级电离 。
如果在没有水的环境中？
2CuO Cu2O +1/2O2↑
或碱性环境中也有利于生成 +1价,Cu2O
2Cu(OH)42－ +C6H12O6 = Cu2O↓(红色 )
+2H2O+C6H12O7+4OH－
从金电势图看 +1价金在酸介质也不稳定
3Au+→2Au+Au3+
K1 2 7 3
单质常见反应
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2 Cu CO3
Ag+2H2SO4(浓 )=Ag2SO4+SO2↑+2H2O
（ 加热条件下 ）
Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO↑+2H2O
但
Au+4CN-+1/2O2+H2O→2Au(CN)2－ +2OH－
冶炼：
2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑
2Cu2S+3O2=2Cu2O+SO2↑
Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑
Ag2S矿 (Ag的重要来源 ),也有卤化物,单质银自然界存在
Ag+8CN-+H2O+O2→Ag(CN)2-+OH-
Ag2S+CN-→Ag(CN)2-+S2-
Ag(CN)2-+Zn→Ag+Zn(CN)42-
提取单质 Au：同 Ag
铜族常见化合物：
（ I） 价
⑴ Cu2O Ag2O AgNO3
Ag+Cu(杂质 )→AgNO3
除杂质,AgNO3→Ag+NO2+O2(在 713K下反应 )
Cu(NO3)2→CuO+NO2+O2(在 473K下反应 )
控温热分解,CuO(黑 )不溶于水：重结晶 。
另一种方法：混合液中,加新沉淀 Ag2O.
∵ Cu(OH)2的 KSP小于 AgOH.
⑵ 卤化物,CuCl( 白 ),CuBr( 淡黄 ),CuI(黄 );
Cu+CuCl2+HCl(浓 )→CuCl2-+H+
Cu2++I-→I2+CuI
Cu2++X+SO2+H2O→CuX↓+H++SO42-
注,AgX：可做感光材料 。
⑶ 硫化物
Cu2S+HNO3(浓 )→Cu2++S↓+NO↑+H2O
Ag2S+HNO3(浓 )→Ag++S↓+NO↑+H2O
M2S+4CN-→[M(CN)2]-+S2-
⑷ Ag+有相当强的氧化性,
H2O+H3PO3+Ag+→H3PO4+Ag↓+H+
NH2OH+AgBr→N2↑+ Ag↓+HBr+H2O
N2H4+Ag+→N2↑+ Ag↓+N2H5+
⑸ 配合物
M+较稳定,
AgCl2-<Ag(NH3)2+<Ag(S2O3)23-<Ag(CN)2-
Cu+相应的稳定性低一些,但 Cu(CN)2-相当稳定,
如,CuS+CN-=[Cu(CN)4]3-+3S2-+(CN)2↑
Cu2++CN-→[Cu(CN)4]3-+(CN)2↑
+1价的 Cu(CN)43-,Ag(CN)2－,Au(CN)2－
均特别稳定而稳定性 Cu(NH3)2+ <Cu(NH3)42+
{无色 (+O2)→深兰色 }
+1价铜配合物有吸收 CO的功能：
CuCl2－ ＋ CO +H2O→[Cu(CO)Cl·H 2O]2
Cu(NH3)2+也类似
⒉ +2价态
Cu2+:[Cu(OH)4]2-(两性偏碱 )
2Cu2++4OH-+C6H12O6=Cu2O↓(红色 )
+2H2O + C6H12O7
氧化性,
2CuO→Cu2O+0.5O2(温度高于 1273K)
CuS+NO3-(热,稀 )+H+→Cu+NO↑
+S↓+ H2O
CuS+CN-(浓 ) →Cu(CN)43-+(CN)2↑+S2-
⒊ Cu2+,Cu+间转化
Cu+→Cu2++Cu K=107
但在,CN-,I-存在时,以 +1价态稳定
3Au+→Au3++2Au K=1013
一般情况,Au+不存在,即使溶度小的
AuCl也会转化；但 [Au(CN)2]-还是稳定的。
§ 18-2 锌族元素
(n-1)d10ns2
常温下唯一液态金属－汞,5d106s2,同样电子结构的 Zn,Cd相对来说沸点也低,
从原子间作用力来说,金属键较弱,特别
6s2惰性电子对,不易参与成键 。
本位置附近的金属相应都有较低熔点，如：
Ga(302k),Sn,Pb相类似的外层电子碱金属 mp.也低,其中 Cs 301K,Rb 311K
本族最外层 2个电子,其特征价态,+2
Zn2+,Cd2+,Hg2+,但有 Hg22+
ΦAo Zn2+ -0.76 Zn
Cd2+ -0.403 Cd
Hg2+ 0.920 Hg22+ 0.789 Hg
HgCl2 0.53 Hg2Cl2 0.268 Hg
ΦBo Zn(OH)2 -1.245 Zn
为什么在 Cl-中 Φ 均变小？
Hg2Cl2+2e→ 2Hg+2Cl-
ΦHg 22+/Hg=ΦHg 22+/Hg＋ 0.0591/2lgC(Hg22+)
标态时
C(Hg22+)=Ksp(Hg2Cl2)/C(Cl-2)=1.3× 10-18
ΦHg 2+/Hg,2HgCl2+2e→Hg 2Cl2+2Cl-
共价型一,单质
Zn,Cd较接近,较活泼,Hg惰性
Zn在加热下能与大多数非金属化学反应
① 常温下,Zn表面也会生成一层 ZnO保护膜,较紧密,类似 Al
实际中,镀锌铁皮 （ 白铁皮 ） 不生绣即使腐蚀,则先蚀 Zn而保护 Fe
∵ 活性 Zn>Fe
轮船中的防腐蚀的措施－阴极保护法。
② 潮湿空气中
4Zn+2O2+3H2O+CO2→ZnCO 3·3Zn(OH)2
与 Cu类似,Cu(OH)2·CuCO3
③ 两性,Zn+H=→Zn 2++H2
Zn+2OH-+2H2O→Zn(OH) 42-+H2↑
与 Al相似,Al(OH)4-
与 Al不同点,Zn与 NH3可有配合物,
而 Al没有 。
Zn+4NH3+2H20→Zn(NH 3)42++2OH-+H2↑
④ Hg+S→HgS(在研磨条件下 )
HgS是难溶物,稳定存在,日常中,可把
Hg保存在水中,以防止其挥发,取 Hg容器时
,应放在搪瓷盘上,
⑤ 属于惰性,但在加热时也可反应,
Hg+2H2SO4(浓 )→HgSO4+SO2+2H2O
(加热条件下反应 )
3Hg+8HNO3→3Hg(NO3)2+2NO+4H2O
(加热条件下反应 )
⑥ Zn,Hg的冶炼 (见书 P846)
闪锌矿,2ZnS+3O2＝ 2ZnO+2SO2
ZnO+CO＝ Zn(g)+CO2↑
HgS+O2＝ Hg(g)+SO2↑
⑦ 许多金属单质可溶于 Hg成汞齐，
但铁不溶二、重要化合物,
⒈ 氢氧化物,氧化物
Zn2++OH-→Zn(OH)2↓(白 )
Ksp＝ 1.2× 10-17
Cd2++OH-→Cd(OH)2↓(白 )
Hg2++OH-→HgO↓(黄 &红色 )+H2O
① 两性,
Zn(OH)2↓+H+→Zn2+
Zn(OH)2↓+OH-→Zn(OH)42-
K＝ CZn(OH)42-·C Zn2+·C 2OH-/C2OH-·C Zn2+·C 2OH-
=Ksp·K稳
=1.2× 10-17× 2.8× 1015=3.4× 10-2
问题,0.1molZn(OH)2需用 1L浓度为多少的 OH-才能溶解?
解,K＝ CZn(OH)42-/C2OH-=0.1/C2OH-
C2OH-=0.1/3.4× 10-2=1.4
则原浓度 OH-=1.4+0.2=1.6(mol)
同样,Al(OH)3,Sn(OH)2也是两性氢氧化物,
Pb(OH)2,Cu(OH)2属于两性偏碱 ;
As(OH)3属于两性偏酸,
② ZnO:
粘合剂,ZnO+丁香油,可很快凝固或坚硬,可做补牙填料,
同样,CuO也可做无机粘合剂,可用于粘合金属间和其他固体间的粘合剂,
Al(OH)3+H3PO4→ 溶解溶液 +CuO→ 拌泥,
③ HgO：红色或黄色颜色因素,I)过渡元素,d电子不满时发生 d→d 跃迁； II)电荷转移：离子间相互极化作用强烈产生共价型转变,电荷转移 。
∵ 本族 d满电子 ∴ 只要考虑第二因素
ZnO：白色 CdO：棕灰色
HgO：黄色或红色 （ 极化作用强 ）
ZnI2：无色,易溶了 ;CdI2：黄色,可溶
HgI2：红黄色,微溶
ZnS：白色 ; CdS：黄色,难溶
HgS：黑色或红色,极难溶
⒉ 卤化物：
① ZnCl2：易溶,可做木材防腐剂水解性,ZnCl2+H2O＝ Zn(OH)Cl+HCl
浓溶液,ZnCl2+H2O＝ H[Zn(OH)Cl2]（ 焊药 ）
Fe0+2H[ZnCl2(OH)] ＝ Fe[ZnCl2(OH)]2
+H2O
② HgCl2,Hg2Cl2
HgCl2,mp,549K,共价型,可升华,
也叫升汞,有毒 。
配合性,HgCl2+Cl-→HgCl42-
水解性：稍有水解,HgCl2+H2O→
Cl-Hg-OH+HCl
但氨解彻底,HgCl2+NH3→Cl-Hg-NH2↓
(白色 )+HCl
氧化性,2HgCl2+SnCl2→Hg2Cl2↓
（ 白色 ） +SnCl4
Hg2Cl2+SnCl2→2Hg↓+SnCl4
Hg2++2I-=HgI2↓（ 红色 ）
HgI2+I-→HgI42-（ 无色 ）
NH4++4OH-+2HgI42-（ 奈斯特试剂 ）
→[Hg2NH2O]I↓+7I-+3H2O
3．硫化物
ZnS：溶于稀 HCl…… 可做颜料,荧光粉
CdS：溶于浓 HCl…… 可做颜料,荧光粉
HgS：溶于王水
3HgS+2HNO3+12HCl→3H2[HgCl4]+3S↓+2N
O↑+4H2O
但,HgS+Na2S→Na2[HgS2]
4．配合物四配位的,Zn2++4NH3→Zn(NH3)42+
K稳 =2.9× 109
Zn2++CN-→Zn(CN)42-
K稳 =5.0× 1016
Hg2+配合物均较稳定 。
Hg2++4Cl-→HgCl42- K?稳 =1.2× 1015
Hg2++4Br-→HgBr42- K?稳 =1.0× 1021
Hg2++4SCN-→Hg(SCN)42- K?稳 =1.7× 1021
Hg2++4I-→HgI42- K?稳 =6.8× 1029
Hg2++4CN-→Hg(CN)42- K?稳 =2.5× 1041
另：无 Hg-NH3络合，因为 Cl-Hg-NH2↓稳定
5,+1,+2价 Hg之间的转化
Hg22+一般不歧化,稳定 （ 与 Cu+相反 ）
Hg2++Hg→Hg22+ K=[Hg22+]/[Hg2+]=166
但是 Hg22+遇到 CN-,I-（ Hg2+的配合剂 ）,OH-、
H2S（ 沉淀剂 ）,NH3时,均歧化 。
Hg22++4CN-→Hg(CN)42-+Hg
Hg22++2OH-→HgO↓+Hg+H20
Hg22++4I-→HgI42-+Hg
Hg2Cl2（难溶） +2NH3→Cl-Hg-NH2↓（更难溶）
+NH4Cl+Hg↓
