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14.1 铜单质

14.1 铜单质. 铜的化学活泼性较差，在自然界有游离单质存在，但主要以金属硫化物、砷化物、氯化物和碳酸盐的形式广泛分布，最常见的矿物有辉铜矿 (Cu 2 S) 、黄铜矿 (CuFeS 2 ) 、孔雀石 [CuCO 3 ·Cu(OH) 2 ] 等。 1. 物理性质 ★ 铜有特征颜色： Cu( 赤红 ) 、 ★ 铜的熔沸点比较高。 ★ 它们的导电性、导热性、延展性特别突出。由于铜的价格较低，所以，铜在电器工业上得到了广泛的应用。. 14.1 铜单质. 2. 化学性质

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14.1 铜单质

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  1. 14.1 铜单质 铜的化学活泼性较差，在自然界有游离单质存在，但主要以金属硫化物、砷化物、氯化物和碳酸盐的形式广泛分布，最常见的矿物有辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH) 2]等。 1.物理性质 ★ 铜有特征颜色：Cu(赤红)、 ★ 铜的熔沸点比较高。 ★ 它们的导电性、导热性、延展性特别突出。由于铜的价格较低，所以，铜在电器工业上得到了广泛的应用。

  2. 14.1 铜单质 2.化学性质 铜化学活泼性较差，金属铜在干燥空气中是稳定的，但在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会逐渐蒙上绿色的铜锈(铜绿—碳酸羟铜Cu2(OH)2CO3)。 2Cu + O2 + H2O + CO2 → Cu2(OH)2CO3 在加热条件下，铜与氧化合成CuO。 铜不与稀盐酸或稀硫酸反应，但能溶于硝酸和浓硫酸 Cu + 4 HNO3（浓）=== Cu (NO3)2 + 2 NO2↑ + H2O 3Cu + 8 HNO3（稀）=== 3Cu (NO3)2 + 2 NO↑ + 4H2O Cu + 2 H2SO4（浓）=== Cu SO4 + SO2↑ +2 H2O

  3. 14.2 铜的主要化合物 铜的常见化合物的氧化值为+1和+2。Cu(Ⅰ)为d10构型，没有d—d跃迁，Cu(Ⅰ)的化合物一般是白色或无色的。Cu(Ⅱ)为d9构型，它们的化合物中常因Cu2+发生d—d跃迁而呈现颜色。 在酸性溶液中Cu+ 是不稳定的，容易发生歧化反应生成Cu2+和Cu，只有当形成难溶的Cu+化合物或稳定的Cu+配合物时，Cu+才能稳定。 2Cu2+ + 4I- == Cu I ↓+ I2 由此可知：Cu(Ⅰ)的与Cu(Ⅱ)的化合物在一定条件下可以相互转化。 ★ 在水溶液中，Cu(Ⅰ)易被氧化为Cu(Ⅱ)，水溶液中Cu(Ⅱ)的化合物较稳定。 ★ Cu(Ⅰ)的化合物都难溶于水，常见的Cu(Ⅰ)化合物在水中的溶解度顺序为： CuCl＞CuBr＞CuI＞CuSCN＞CuCN＞Cu2S

  4. 14.2 铜的主要化合物 14.2.1铜的氧化物和氢氧化物 铜可以形成黑色的氧化铜(CuO)和红色的氧化亚铜(Cu2O)，氧化铜和氧化亚铜均不溶于水，氢氧化物有Cu (OH)2和CuOH。 加强碱于可溶性铜盐溶液中，可得到淡蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热氢氧化铜、碱式碳酸铜、硝酸盐都能得到氧化铜；Cu(OH)2 === CuO+H2O 氢氧化铜微显两性，但以碱性为主，故易溶于酸也能溶于浓的强碱。如 Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2CuO2 + 2H2O 或 Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2 [Cu (OH) 4] 氢氧化铜能溶于氨水，生成深蓝色的四氨合铜(Ⅱ)配离子Cu(NH­3)42+，如: Cu(OH)2 +4NH3·H2O = Cu(NH­3)42+ + 4H2O + 2 OH-

  5. 14.2 铜的主要化合物 14.2.2 氯化铜和硫酸铜 卤化铜中以氯化铜最为常见，无水CuCl2呈棕黄色，共价化合物，有含平面CuCl4单元的链状结构，结构为 CuCl2不但易溶于水，而且易溶于乙醇和丙酮。它在很浓的溶液中呈黄绿色，在较浓溶液中显绿色，在稀溶液中显蓝色。原因是黄色是由于[CuCl4]2-配离子存在，蓝色是由于[Cu(H2O)6]2+配离子存在，两者并存时显绿色。但也有人认为在溶液中，随着Cl-离子浓度增大，由于H2O被Cl-取代而将荷移谱带由紫外光区移到可见光区，故溶液由蓝变绿

  6. 14.2 铜的主要化合物 常见的五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)俗称胆矾，晶体呈蓝色，结构式为：[Cu(H2O)4]SO4·H2O，加热完全脱水后变为白色粉末CuSO4 无水CuSO4易吸水，吸水后呈蓝色，常被用来鉴定液态有机物中的微量水。工业上常用硫酸铜作为电解铜的原料。在农业上，用它与石灰乳的混合液来消灭果树上的害虫

  7. 14.2.3 铜的配合物 Cu2+是较好的配位体，能与许多配体 OH-、Cl-、F-、SCN-、H2O、NH3 等以及一些有机配体形成配合物。Cu+只有一个正电荷，故配位能力弱。 当向硫酸铜加入氨水，得到的是浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀，继续加氨水，碱式硫酸铜溶解，得到深蓝色的四氨合铜配离子，反应为： CuSO4 + 2NH3·H2O = (NH­3)2SO4 + Cu2 (OH) 2SO4↓ Cu2 (OH) 2SO4+ 8NH3 = [Cu(NH­3)4]SO4 +[Cu(NH­3)4] (OH) 2 在热的Cu2＋溶液中加入CN -，得到白色沉淀CuCN，而不是Cu(CN)2,继续加入过量的CN-， CuCN溶解形成无色的 [Cu(CN) 3]2-或[Cu(CN) 4] 3- 2Cu2+ + 4CN - === (CN) 2↑ + 2CuCN↓ (白色) CuCN + 3CN - === [Cu(CN) 4] 3-（无色）

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