Медь, серебро и золото – мягкие блестящие металлы; медь имеет красноватую окраску, золото – желтую. Эти металлы могут быть получены в виде тончайшей проволоки или фольги. Обладают высокой электро- и теплопроводностью. Серебро – наиболее электропроводный из металлов. Некоторые свойства Сu, Ag и Au указаны в табл.
Строение внешней и предвнешней электронных оболочек атома |
Cu |
Ag |
Au |
3s2p6d104s1 |
4s2p6d105s1 |
5s2p6d106s1 | |
Радиус атома, пм |
128 |
144 |
144 |
Энергия ионизации Э, эВ |
7,73 |
7,57 |
9,23 |
Радиус иона , пм |
98 |
113 |
137 |
Стандартная энтальпия атомизации металла при 250°C, кДж на 1 моль атомов |
339 |
286 |
354 |
Плотность, г/см3 |
8,96 |
10,5 |
19,3 |
Температура плавления, °C |
1083 |
960,5 |
1063 |
Температура кипения, °C |
2543 |
2167 |
2880 |
Стандартный электродный потенциал процесса |
0,520 |
0,799 |
1,691 |
Строение внешних электронных оболочек атомов: Сu 3d104s1, Ag 4d105s1, Au 4f145d106sl.
В атомах элементов Сu, Ag, Au происходит «провал» s-электрона, приводящий к полному заполнению электронами d-орбиталей. Благодаря наличию одного s-электрона во внешнем слое для этих элементов характерна степень окисления +1. В образовании химических связей могут принимать участие также электроны с d-оболочки, поэтому медь проявляет устойчивую степень окисления +2, а золото +3. Химическая активность металлов Сu, Ag, Au сравнительно невелика. С кислородом реагирует только медь, благородные металлы Ag и Au не окисляются кислородом даже при нагревании. При комнатной температуре медь практически не взаимодействует со фтором вследствие образования прочной защитной пленки фторида. При нагревании Сu и Ag реагируют с серой, образуя сульфиды Cu2S и Ag2S. Хлориды CuCl2, AgCl, AuCl3 также образуются в результате взаимодействия элементных веществ при нагревании. Cu, Ag, Аu не вытесняют водород из растворов кислот, так как находятся в ряду напряжений после водорода.
Исключение представляет взаимодействие меди с очень конц. НCl, так как в результате комплексообразования потенциал меди значительно сдвигается в область отрицательных значений:
2Сu + 4НCl ® 2Н[CuCl2] + H2 Аналогичный окислительно-восстановительный процесс, обусловленный комплексообразованием, протекает в растворах цианидов:
2Сu + 4KCN + 2H2O ® 2K[Cu(CN)2] + 2КОН + Н2 Медь и серебро легко окисляются азотной кислотой:
3Сu + 8НNO3(разб.) ® 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Ag + 2HNO3(конц.) ® AgNO3 + NO2 + H2O
3олото реагирует с селеновой кислотой:
2Au + 6H2SeO4 ® Au2(SeO4)3 + 3H2SeO3 + 3H2O
В азотной кислоте золото не растворяется, но быстро взаимодействует с царской водкой
Для элементов подгруппы 1Б, как и других побочных подгрупп, наблюдается стабилизация высших степеней окисления с увеличением их порядкового номера. Ионы Au+ в водных растворах диспропорционируют на Au0 и Au+3; в водной среде Au+ существует только в виде прочных комплексов, например [Au(CN)2]–. Для Сu, Ag, Au весьма характерно комплексообразование, причем связи металл-лиганд в комплексных соединениях этих металлов в значительной степени ковалентны. Доля ковалентной связи велика также в галогенидах этих металлов, поэтому они более легкоплавки и летучи, чем галогениды элементов подгруппы IA. Медь и серебро обладают высокой каталитической активностью, в частности, высокодисперсное серебро – эффективный катализатор окисления многих органических веществ.
Фотометрическое определение благородных металлов
Фотометрические
методы определения элементов основаны на простой зависимости между
интенсивностью окраски раствора и концентрацией вещества в растворе. Для
фотометрического определения испо ...
Определение неоднородности целлюлозы по молекулярной массе
Целлюлоза, как и другие полимеры, представляет
собой смесь полимергомологов с различной длиной макромолекул, т.е. неоднородна
по молекулярной массе. Неоднородность целлюлозы по молекулярной ...