8.1.2. Химические свойства

Химическая активность невелика и в ряду Cu-Au уменьшается. Взаимодействуют с галогенами: Cu+CI₂(Br, F)=CuCI₂; 2Cu+I₂=2CuI

2Ag+CI₂(Br, I)=2AgCI; Ag+F₂=AgF₂

С кислородом только медь: 2Cu+O₂ 2CuO (t=500^oC); 4Cu+O₂ 2Cu₂O (t800^oC)

С серой:

С азотом, углеродом, водородом – не реагируют. С металлами образуют сплавы. С фосфором: 3Cu+P=Cu₃P; Ag+2P=AgP₂, AgP₃; 2Au+3P=Au₂P₃.

Из растворов разбавленных кислот водород они не вытесняют. С конц. HCI взаимодействует только медь:

2Сu+4HCI 2H[CuCI₂] + H₂

Медь и серебро легко растворяются в кислотах-окислителях: 3Cu+8HNO_3(разб) 3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O

Ag+ 2HNO_3(конц) 3AgNO₃+NO₂+H₂O

Cu+2H₂SO_4(конц) 3CuSO₄+SO₂+2H₂O

2Ag +2H₂SO_4(конц) Ag₂SO₄+SO₂+2H₂O

Для золота лучшими растворителями являются насыщенный хлором раствор HCI и царская водка (3HCI+HNO₃):

Au+4HCI+HNO₃=H[AuCI₄]+NO+2H₂O

Au+3CI₂+4HCI=2H[AuCI₄]

По отношению к воде и щелочам в отсутствие окислителей устойчивы. Для металлов характерно образование комплексных соединений:

2Cu+4NaCN+2H₂O=2Na[Cu(CN)₂]+2NaOH+H₂

Au и Ag взаимодействуют в присутствии кислорода (см. получение).

8.1.3. Соединения элементов

Устойчивость бинарных соединений в ряду CuAu растет.

С водородом (гидриды): известен только гидрид меди CuH. Получают действием алюмогидрида лития на CuI в эфироном растворе: 4CuJ+LiAIH₄=4CuH+LiJ+AIJ₃. Он нестоек, разлагается при нагревании, действии света, легко окисляется на воздухе:

2CuH 2Cu+H₂; 2CuH+3O₂=4CuO+2H₂O

С галогенами (галогениды): при обычных условиях – твердые вещества, плохо растворимы в воде (кроме AgF, CuF₂, AuF₃, AuI₃).

Большинство галогенидов склонны к комплексообразованию с галогенводородными кислотами, галогенидами щелочных металлов и аммиаком:CuГ+НГ Н[СuГ₂] (г=F,CI,Br,J)

CuCI+2NH₃=[Cu(NH₃)₂]CI

CuГ+2NaГ_(конц.)=Na₂[СuГ₄]

CuCI₂+4NH₃=[Cu(NH₃)₄]CI₂

AgГ+2Na₂S₂O₃=Na₃[Ag(S₂O₃)₂]+NaГ

AuCI+2NH₃=[Au(NH₃)₂]CI

AuCI₃+HCI=H[AuCI₄]; AuCI₃+H₂O=H[AuOHCI₃] (гидроксотрихлорозолотая кислота).

С кислородом (оксиды): твердые окрашенные вещества, практически нерастворимые в воде. Получение: CuO: 1) термическое разложение: (CuOH)₂CO₃ 2CuO+CO₂+H₂O

2Cu(NO₃)₂ 2CuO+2NO₂+3O₂

Cu(OH)₂ CuO+H₂O

2) прокаливание на воздухе: 2Cu+O₂ 2CuO (t=500^оС)

Ag₂O: 2AgNO₃+2NaOH=Ag₂O+2NaNO₃+H₂O

Au₂O₃: 2Au(OH)₃ Au₂O₃+3H₂O

Ag₂O –основной оксид, оксиды меди и золота проявляют амфотерные (у Cu₂O и CuO – сильнее выражен основной характер).

Известны только гидроксиды Cu (I, II) и Au (III). AgOH существует только в разбавленном растворе. При обычных условиях – это твердые окрашенные вещества, практически нерастворимые в воде, термически нестойки. Cu(OH)₂ и Au(OH)₃ получают при взаимодействии их солей со щелочами. Гидроксиды меди и золота проявляют амфотерный характер, AgOH – сильное основание. При взаимодействии со щелочами образуются анионные комплексы: гидроксокупраты (I, II) и гидроксоаураты; при растворении в кислотах Cu(OH)₂ может образовывать как катионные, так и анионные комплексы, Au(OH)₃ – только анионные: CuOH+HCI=CuCI+H₂O

Cu(OH)₂ +2HCI(конц.)=CuCI₂+2H₂O

Cu(OH)₂ +4HCI(конц, изб.)=H₂[CuCI₄]+2H₂O

Cu(OH)₂+2HCI(разб.)+4H₂O=[Cu(OH)₆]CI₂

CuOH+NaOH(конц.)=Na[Cu(OH)₂]

Cu(OH)₂+2NaOH(конц.) Na₂[Cu(OH)₄]

Au(OH)₃ +NaOH Na[Au(OH)₄]

Au(OH)₃ +4HNO₃=H[Au(NO₃)₄] +3H₂O

Гидроксиды меди растворяются в водном растворе аммиака: Cu(OH)₂+4NH3[Cu(NH₃)₄](OH)₂

Применение: Серебро и золото – в радиоэлектронике и электротехнике, на изготовление украшений, в качестве катализаторов а различных органических синтезах. Серебро – в реактивной и космической технике, в производстве зеркал оптических приборов. Медь – для изготовления электропроводов, т.к. высокая электропроводность и прочность. Широкое применение находят сплавы меди (латунь (с цинком), бронза (с оловом), медноникелевые). Ряд соединений меди применяется в сельском хозяйстве, бромид серебра – на изготовление фотобумаги и фотопленки.