Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Общая характеристика и химические свойства элементов подгруппы цинка
Соли цинка, кадмия и ртути, их гидролиз. Амидные соединения ртути. Соединeния Hg2(2+): получение и свойства. Общая характеристика подгруппы цинка, их химические свойства (Zn,Cd,Hg). Типичные металлы, легкоплавкие, Hg при комнатной температуре жидкий металл. Hg легко растворяет металлы, образуя амальгамы. Zn и Cd растворяются в минеральных кислотах, образуя соли Э(II). Лучшим кислотным растворителем для Hg является азотная кислота: Hg+4HNO3 (конц)=Hg(NO3)2+2NO2+2H2O 3Hg+8HNO3(разб, изб)=3Hg(NO3)2+2NO2+4H2O 6Hg(изб)+8HNO3(разб)=3Hg2(NO3)2+2NO+4H2O Zn-амфотерный металл. Zn+2KOH+2H2O=K2[Zn(OH)4]+2H2 Zn+2NaOH=сплавление=Na2ZnO2+H2 В соединениях в основном проявляют степень окисления +2,электроны характеризуются d10-конфигурацией. Исключение проявляют производные иона Hg22+, который формально проявляет степень окисления +1. Для ртути характерно образование связей Hg-Hg, образование связей с другими металлами (Hg6[Rh(PM3)3]4, [Os3(CO)11Hg]3). Получение: Цинк добывают из сульфидных руд: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 3SO2 2ZnO + C = 2Zn + CO2 Кадмий получают из побочных продуктов переработки цинковых, свинцово-цинковых и медно-цинковых руд. Эти продукты (содержащие 0,2-7% Кадмия) обрабатывают разбавленной серной кислотой, которая растворяет оксиды Кадмия и цинка. Из раствора осаждают Кадмий цинковой пылью; губчатый остаток (смесь Кадмия и цинка) растворяют в разбавленной серной кислоте и выделяют Кадмий электролизом этого раствора. Электролитический Кадмий переплавляют под слоем едкого натра и отливают в палочки; чистота металла - не менее 99,98%. Ртуть добывают относительно прямым способом: HgS + O2 = Hg + SO2. Химические свойства: Цинк и кадмий довольно похожи, а ртуть несколько отличается. Цинк и кадмий при нагревании взаимодействуют с кислородом, серой, фосфором и галогенами; ртуть
не взаимодействует с фосфором. Ни один из металлов не реагирует с водородом, углеродом и азотом. Сплавы ртути с другими металлами – амальгамы, являются мягкими восстановителями: 2NaHg + 2H2O = 2Hg + 2NaOH + H2 Цинк – более сильный восстановитель, чем кадмий: Zn 0 + Cd2+ = Zn2+ + Cd0 С разбавленными кислотами: Zn + H2SO4(разб) = ZnSO4 + H2 С кислотами-окислителями: Zn + 4HNO3(конц,гор)=Zn(NO3)2 + 2NO2+2H2O 4Zn + 10HNO3(разб,гор)=4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O Ртуть не взаимодействует с разбавленными кислотами, но с концентрированными: Hg+4HNO3(конц)=Hg(NO3)2 +2NO2 + 2H2O Hg+2H2SO4(конц,гор)=HgSO4 + SO2 + 2 H2O Разбавленная азотная образует динитрат ртути: 6Hg+8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O Цинк – единственный представитель группы, который растворяется в водн. р-рах щелочей с образованием комплексов: Zn+2OH- + 2H2O = [Zn(OH)4]2- + H2 Zn + 4NH3*H2O=[Zn(NH3)4](OH)2 + 2H2O + H2. **Соли цинка, кадмия и ртути, их гидролиз Сульфиды цинка, кадмия и ртути малорастворимы. Сфалерит ZnS – главный источник цинка. Легко растворяется в кислотах с выделением сероводорода ZnS + 2H3O+ = Zn2+ + H2S + 2H2O Сульфид кадмия более устойчив, выпадает в осадок даже в кислой среде, устойчив к действию растворов щелочей и большинства кислот. Сульфид кадмия получают: CdSO4 + BaS = CdS + BaSO4 (камподон – смесь сульфата бария и сульфида кадмия) Сульфид ртути подвергается действию только концетрированных HBr и HCl или царской водки или царской водки: 3HgS + 8HNO3 + 6 HCl = 3HgCl2 + 3H2SO4 + 8NO + 4H2O Галогениды – известны все галогениды элементов этой подгруппы, а так же 4 галогенида диртути. 2HgCl2+[SnCl3]- + Cl- = Hg2Cl2 + [SnCl6]2- Для цинка и кадмия наиболее характерны тетраэдрические комплексы. Zn(OH)2 + 4NH3*H2O = [Zn(NH3)4](OH)2 + 4H2O, для кадмия и октаэдрические: Cd(OH)2+6NH3*H2O = [Cd(NH3)6](OH)2 + 6H2O. Соли ртути в водной среде осаждаются в виде основных солей: Hg(NO3) + H2O = Hg(OH)(NO3) + HNO3 При поджигании Hg(SCN)2 –«фараоновы змеи» 2Hg(SCN)2 = 2Hgs + C3N2 + CS2+N2 Реактив Несслера – крайне чувствительный реагент на аммиак: 2K2[HgI4] + 3KOH + NH3 = Hg2NI*H2O + 7KI + 2H2O – иодидная соль основания Миллона ([Hg2N(OH)*(H2O)2). Ртуть образовывает прямые связи с азотом: HgCl2 + 2NH3 =(HgNH2)Cl + NH4Cl При избытке NH4+: HgCl2 + 2NH3 =[Hg(NH3)2)Cl 2]. Соединения Hg22+: Получение: взаимодействием хлорида ртути(II) и металлической ртути при высокой температуре HgCl2 + Hg = Hg2Cl2 взаимодействием хлорида ртути(II) с цианидом ртути(II): HgCl2+Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + C2N2 Свойства: катион диртути в водном растворе диспропорционирует Hg22+ = Hg + Hg2+ Hg22++2OH- = HgO + Hg + H2O Hg22+ + S2- = HgS + Hg Большинство солей нерастворимы. ОВР с сильными окислителями и восстановителями Hg2(NO3)2 + 4 HNO3 = 2Hg(NO3)2 + 2NO + 2H2O Hg2Cl2 + [SnCl3]- + Cl- = 2Hg + [SnCl6]2- Гидролиз солей: ZnSO4 + 2H2O = Zn(OH)2 + H2SO4 Cd(CN)2 + 2H2O = Cd(OH)2 + HCN От солей цинка к солям ртути гидролиз ослабевает, соли ртути очень слабо диссоциированы. Т.к. Hg(OH)2 не существует, то при гидролизе: 2Hg(NO3)2 + H2O = Hg2O(NO3)2 + 2HNO3 Амидные соединения ртути. Только для ртути известны амидные соединения, содержащие связь Hg—N устойчивые в водной среде (другие металлы образуют подобные соединения лишь в неводных растворах). Для Hg (II): HgCl2 + 2NH4OH→[HgNH2]Cl2↓ + NH4Cl + 2H2 Для Hg (I) Hg 2Cl2 + 2NH3→[HgNH2]Cl↓ + NH4Cl + Hg↓
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 598; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |