(12)2024高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十二章副族元素及其化合(11)

2025-09-02

Au+ 像Ag+ 一样,容易形成二配位的配合物,例如[Au(CN)2]。

在最稳定的+III氧化态的化合物中有氧化物、硫化物、卤化物及配合物。

碱与Au3+ 水溶液作用产生一种沉淀物,这种沉淀脱水后变成棕色的Au2O3。Au2O3溶于浓碱形成含[Au(OH)4] 离子的盐。

将H2S通入AuCl3的无水乙醚冷溶液中,可得到Au2S3,它遇水后很快被还原成Au(I) 或Au。

金在473K时同氯气作用,可得到褐红色晶体AuCl3。在固态和气态时,该化合物均为二聚体(类似于Al2Cl6)。AuCl3易溶于水,并水解形成一羟三氯合金(III)酸:

AuCl3 + H2O = H[AuCl3OH]

将金溶于王水或将Au2Cl6溶解在浓盐酸中,然后蒸发得到黄色的氯代金酸HAuCl4·4H2O。由此可以制得许多含有平面正方形离子[AuX4] 的盐(X = F,Cl,Br,I,CN,SCN,NO3)。

(二)锌族元素 1、锌族元素的基本性质

锌族元素包括锌、镉、汞,是IIB族元素,与铜族元素同处于周期表中的ds区。锌族元素结构特征为(n-1)d10ns2,锌族和II A族的碱土金属元素都有两个s电子,失去s电子后都能呈+2氧化态。故II B与II A族元素有一些相似之处,但锌族元素由于次外层有18个电子,对原子核的屏蔽较小,有效核电荷较大,对外层S电子的引力较大,其原子半径、M2+ 离子半径都比同周期的碱土金属为小,而其第一、第二电离势之和以及电负性都比碱金属为大。由于是18电子层结构,所以本族元素的离子具有很强的极化力和明显的变形性。因此锌族元素在性质上与碱土金属有许多不同。如:

(1)主要物理性质:IIB族金属的熔、沸点都比II A族低,汞在常温下是液体。II A族和II B族金属的导电性、导热性、延展性都较差(只有镉有延展性)。

(2)化学活泼性:锌族元素活泼性较碱土金属差。II A族元素在空气中易被氧化,不但能从稀酸中置换出氢气,而且也能从水中置换出氢气。II B族在干燥空气中常温下不起反应,不能从水中置换出氢气,在稀的盐酸或硫酸中,锌易溶解,镉较难,汞则完全不溶解。 (3)化合物的键型及形成配合物的倾向:由于IIB族元素的离子具有18电子构型,因而它们的化合物所表现的共价性,不管在程度上或范围上都比IIA族元素的化合物所表现的共价性为大。IIB族金属离子形成配合物的倾向比IIA族金属离子强得多。

(4)氢氧化物的酸碱性:II B族元素的氢氧化物是弱碱性的,且易脱水分解,IIA的氢氧化物则是强碱性的,不易脱水分解。而Be(OH)2和Zn(OH)2都是两性的。

(5)盐的溶解度及水解情况:两族元素的硝酸盐都易溶于水;II B族元素的硫酸盐易溶,而钙、锶、钡的硫酸盐则是微溶;两族元素的碳酸盐又都难溶于水。IIB族元素的盐在溶液中都有一定程度的水解,而钙、锶和钡的盐则不水解。

(6)某些性质的变比规律:II B族元素的金属活泼性自上而下减弱,但它们的氢氧化物的碱性却自上而下增强;而IIA族元素的金属活泼性以及它们的氢氧化物的碱性都自上而下增强。


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