第15章铜锌族元素 (IB、ⅡB族:Cu,Ag,Au,Zn,Cd,Hg) 周期 IB lIB 四五六 Cu Zn Ag Cd Au Hs 价层电子排布特点:(m-1)0n12 (ds区)
1 周期 IB IIB 四 Cu Zn 五 Ag Cd 六 Au Hg 价层电子排布特点：(n-1) d 10ns1-2 (ds区) 第15章 铜锌族元素 (I B、II B族: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg)
元素周期表按价层电子构型分区示意图 族 1-2 2 10 11 12131415161718 ⅡA (+1)31s2(+1)0-m VA|ⅥAⅦA 期 La系 2f1(m-1)d0 2
2 元素周期表按价层电子构型分区示意图 f s d ds 族 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ⅠA ⅡA 0 周 期 一 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 二 三 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 四 五 六 La系 七 Ac系 p ns1-2 ns2np1-6 (n-1)d 1-8ns2 (n-1)d 10ns1-2 (n-2)f 0-14(n-1)d 0-1ns2
元素周期表分区价层电子构型 区 1-2 区 -6 (n=1-7) d区:(m-1)dlns2(m=4-7) d区:(m-1)d0ns12(m=4-7) 瓜:(m-2)014(n-1)d0hns2(m=6-7) 3
3 元素周期表分区价层电子构型 s区: ns1-2 (n = 1-7) p区: ns2np1-6 (n = 1-7) d区: (n-1)d 1-8ns2 (n = 4-7) ds区: (n-1)d 10ns1-2 (n = 4-7) f区: (n-2)f 0-14(n-1)d 0-1ns2 (n = 6-7)
§15-1铜分族、锌分族通性 、基本性质ds区:(n-1)d1)ns12(m=47) 元阶电子」升华元价电子rh升华 素「结构||热k.素结构|mk.|热/M no mol-l mol mo Cu3ds4128750340Zn|3d042133915126 Ag4051144735285cd4l05x2149873112 Au5d651144895385Hg506s2151164162 IB IB 对比:rA>rm 影响原子半径的因素: ①电子层数;②有效核电荷;③核外电子排斥力
4 §15-1 铜分族、锌分族通性 一、基本性质 元 素 价电子 结构 r / pm I1 / kJ. mol-1 升华 热/ kJ. mol-1 元 素 价电子 结构 r / pm I1 / kJ. mol-1 升华 热/ kJ. mol-1 Cu 3d 104s 1 128 750 340 Zn 3d 104s 2 133 915 126 Ag 4d 105s 1 144 735 285 Cd 4d 105s 2 149 873 112 Au 5d 106s 1 144 895 385 Hg 5d 106s 2 151 1641 62 rIB rIIA 影响原子半径的因素： ①电子层数；②有效核电荷；③核外电子排斥力。 ds区: (n-1)d 10ns1-2 (n = 4-7)
、金属性的递变规律 1.同周期,IB~IA,ⅡB~ⅡA的比较: 性质 IB、IB IA、ⅡA 价电子构型 (n-1)dons 次外层电子构型 18e 8e (m-1)s2(n-1)p(m-1)dn0(m-1)s2(-1)p6 Z实 大 原子半径r < 大 有效离子势φ大 金属活泼性 化合物键型 明显共价性 主要是离子键 形成配合物倾向
5 1. 同周期，I B ~ I A，II B ~ II A的比较： 性质 I B、II B I A、II A 价电子构型 (n-1)d 10ns1~2 ns1~2 次外层电子构型 18e 8e (n-1) s 2 (n-1) p 6 (n-1)d 10 (n-1)s 2 (n-1)p 6 Z* 大 > 小 原子半径r 小 小 金属活泼性 二、金属性的递变规律
同周期B族元素与IA族元素的比较 IB 比较 (K, Rb, Cs)(Cu, Ag, Au) 价电子构型 (n-1)dn1|IB(n-1)d0 密度、熔点 较IB低, 较IA高, IB>A 沸点及金属键金属键较弱金属键较强 导电导热及延展性不如IB 很好 IB>A 第一电离能、 升华热、水合能 较IB低 较IA高 IB>A 第二、三电离能较IB高 较IA低 B<IA
6 同周期IB族元素与IA族元素的比较 性 质 IA (K, Rb, Cs) IB (Cu, Ag, Au) 比较 价电子构型 ns1 (n-1)d 10ns1 IB (n-1)d 10 密度、熔点、 沸点及金属键 较IB低， 金属键较弱 较IA高， 金属键较强 IB > IA 导电导热及延展性 不如IB 很好 IB > IA 第一电离能、 升华热、水合能 较IB低 较IA高 IB > IA 第二、三电离能 较IB高 较IA低 IB < IA
2.同周期IB族元素与B族元素的比较 性质 IB I B feu, Ag, Au (n, Cd, Hg) 价电子构型 (n-1)dns 金属性 金属活泼性差, 金属活泼性好, 原子半径小,结构紧原子半径大,晶体易变 密,金属键完全 形,金属键不完全 氧化态 Cu(+1,+2), Zn、Cd(+2) g、Au(+1,+3) Hg(+2,+1Hg2双聚) 配合物 稳定的配合物, 稳定的配合物, 共价键化合物多 Zn(+2)、Cd(+2)键共 价性弱于Cu(+1)、Ag (+1)
7 性 质 I B (Cu, Ag, Au) II B (Zn, Cd, Hg) 价电子构型 (n-1)d 10ns1 (n-1)d 10ns2 金属性 金属活泼性差， 原子半径小，结构紧 密，金属键完全 金属活泼性好， 原子半径大，晶体易变 形，金属键不完全 氧化态 Cu (+1,+2) , Ag、Au (+1,+3) Zn、Cd (+2) Hg(+2, +1 Hg2 2+ 双聚) 配合物 稳定的配合物， 共价键化合物多 稳定的配合物， Zn (+2) 、Cd (+2)键共 价性弱于Cu (+1) 、Ag (+1) 2. 同周期IB族元素与IIB族元素的比较
3.IB和ⅢB同族比较:(Z*与r互相竞争) IVB VI B BⅢA Al Z显著入,主导 Cu Zn 次要 Zr Cd n ∴金属性渐弱 Hf Au hs (周期性) 副族(IB~VI和IIA主族铝分族)金属性由上到下依 次减弱(Z因素占主导地位) 与其它主族和IB族(Sc,Y,镧系,锕系)(T因素占主导地 位)规律相反!
8 IVB …… VIII IB IIB IIIA Al Z * 显著↗，主导 Ti C u Z n Ga r ↗，次要 Zr A g C d In ∴金属性渐弱 H f A u H g T l （周期性） 3. IB和IIB同族比较：（Z*与r互相竞争） 副族(IVB ~ VIII)和IIIA主族(铝分族)金属性由上到下依 次减弱(Z*因素占主导地位)， 与其它主族和IIIB族(Sc, Y,镧系, 锕系)( r因素占主导地 位）规律相反！
主族(除IA外)和IIB族金属性、非金 属性递变规律性(T因素占主导地位) IA IA IB.IVA VA VIA VIA 金属活泼性渐强 非金属活泼性渐弱
9 主族(除IIIA外)和IIIB族金属性、非金 属性递变规律性 ( r因素占主导地位） ◼ IA IIA IIIB……IVA VA VIA VIIA ◼ 金 非 ◼ 属 金 ◼ 活 属 ◼ 泼 活 ◼ 性 泼 ◼ 渐 性 ◼ 强 渐 ◼ 弱
4.熔沸点与升华热 熔沸点:IB>IBIB>IAIBIBIB>IAⅢB<IA 5颜色(d-d跃迁引起) IB(+1):3d104d105d10Cu+,Ag,Au+均无色 IB(+2):Cu2+3d,Ag34,Au35有色 蓝色棕色棕色 IB:Zn230、Cd2+4d10、Hg2+5d0均无色 d-4化合物或配离子有颜色(ld跃迁引起); d和0化合物或配离子多数无色。 Hg2黄色:O2→Hg2电荷迁移跃迁引起。[Hg(Id 10
10 4. 熔沸点与升华热 熔沸点：IB >IIB IB>IA IIBIIB IB>IA IIB<IIA 5. 颜色 (d-d 跃迁引起) IB(+1) ： 3d 10 4d 10 5d 10 Cu + , Ag + , Au + 均无色 IB(+2) ： Cu2+ 3d 9 , Ag3+ 4d 8 , Au3+ 5d 8 有色 蓝色 棕色 棕色 IIB： Zn2+ 3d 10 、 Cd2+ 4d 10 、Hg2+ 5d 10 均无色 d 1 - d 9 化合物或配离子有颜色(d-d跃迁引起); d 0 和d 10 化合物或配离子多数无色。 HgI2黄色：O2- → Hg2+ 电荷迁移跃迁引起。 [Hg(II) d 10]