化学史 :
(1) 分析空气成分的第一位科学家——拉瓦锡。
(2) 近代原子学说的创立者——道尔顿(英国)。
(3) 提出分子概念——何伏加德罗(意大利)。
(4) 候氏制碱法——候德榜(1926年所制的“红三角”牌纯碱获美国费城万国博览会金奖)。
(5) 金属钾的发现者——戴维(英国)。
(6) Cl2的发现者——舍 勒(瑞典)。
(7) 在元素相对原子量的测定上作出了卓越贡献的我国化学家——张青莲。
(8) 元素周期律的发现。
(9) 元素周期表的创立者——门捷列夫(俄国)。
(10) 1828年首次用无机物氰酸铵合成了有机物尿素的化学家——维勒(德国)。
(11) 苯是在1825年由英国科学家——法拉第首先发现。
(12) 德国化学家——凯库勒定为单双健相间的六边形结构。
(13) 镭的发现人——居里夫人。
(14) 人类使用和制造第一种材料是——陶。
俗名(无机部分)
纯碱、苏打、天然碱 、口碱:Na2CO3 。
小苏打:NaHCO3 。
大苏打:Na2S2O3 。
石膏(生石膏):CaSO4·2H2O。
熟石膏:2CaSO4·H2O。
莹石:CaF2 。
重晶石:BaSO4(无毒)。
碳铵:NH4HCO3 。
石灰石、大理石:CaCO3 。
生石灰:CaO。
食盐:NaCl。
熟石灰、消石灰:Ca(OH)2 。
芒硝:Na2SO4·7H2O (缓泻剂)。
烧碱、火碱、苛性钠:NaOH。
绿矾:FaSO4·7H2O。
干冰:CO2 。
明矾:KAl (SO4)2·12H2O。
漂白粉:Ca (ClO)2 、CaCl2(混和物)。
泻盐:MgSO4·7H2O。
胆矾、蓝矾:CuSO4·5H2O 双氧水:H2O2 。
皓矾:ZnSO4·7H2O。
硅石、石英:SiO2 。
刚玉:Al2O3 。
水玻璃、泡花碱、矿物胶:Na2SiO3 。
铁红、铁矿:Fe2O3 。
磁铁矿:Fe3O4 。
黄铁矿、硫铁矿:FeS2。
铜绿、孔雀石:Cu2 (OH)2CO3。
菱铁矿:FeCO3 赤铜矿:Cu2O。
波尔多液:Ca (OH)2和CuSO4 。
石硫合剂:Ca (OH)2和S。
玻璃的主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 。
过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2和CaSO4 。
重过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2 。
天然气、沼气、坑气(主要成分):CH4 水煤气:CO和H2 。
硫酸亚铁铵(淡蓝绿色):Fe (NH4)2 (SO4)2 溶于水后呈淡绿色。
光化学烟雾:NO2在光照下产生的一种有毒气体。
王水:浓HNO3:浓HCl按体积比1:3混合而成。
铝热剂:Al + Fe2O3或其它氧化物。 尿素:CO(NH2)2 。
俗名(有机部分)
氯仿:CHCl3 。
电石:CaC2 。
电石气:C2H4 (乙炔) 。
TNT:三硝基甲苯。
氟氯烃:是良好的制冷剂,有毒,但破坏O3层。
酒精、乙醇:C2H5OH
裂解气成分(石油裂化):烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。
焦炉气成分(煤干馏):H2、CH4、乙烯、CO等。
醋酸:CH3COOH。
甘油、三醇 :C3H8O3 。
石炭酸:苯酚。
蚁醛:甲醛 CH2O。。
福尔马林:35%—40%的甲醛水溶液 。
蚁酸:甲酸 CH2O2 。
葡萄糖:C6H12O6 果糖:C6H12O6。
蔗糖:C12H22O11 麦芽糖:C12H22O11 。
淀粉:(C6H10O5)n。
硬脂酸:C17H35COOH 。
油酸:C17H33COOH 。
软脂酸:C15H31COOH。
草酸:乙二酸 HOOC—COOH (能使蓝墨水褪色,呈强酸性,受热分解成CO2和水,能使KMnO4酸性溶液褪色)。
颜色:
铁:铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。
Fe2+——浅绿色 Fe3O4——黑色晶体 Fe(OH)2——白色沉淀。
Fe3+——** Fe (OH)3——红褐色沉淀 Fe (SCN)3——血红色溶液。
FeO——黑色的粉末 Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色。
Fe2O3——红棕色粉末。
铜:单质是紫红色。
Cu2+——蓝色 CuO——黑色 Cu2O——红色 CuSO4(无水)—白色 CuSO4·5H2O——蓝色 Cu2(OH)2CO3 —绿色。
Cu (OH)2——蓝色 [Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液。
FeS——黑色固体。
BaSO4 、BaCO3 、Ag2CO3 、CaCO3 、AgCl 、 Mg (OH)2 、三溴苯酚均是白色沉淀。
Al(OH)3 白色絮状沉淀 H4SiO4(原硅酸)白色胶状沉淀。
Cl2、氯水——黄绿色 F2——淡黄绿色气体 Br2——深红棕色液体。
I2——紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI均为无色气体,在空气中均形成白雾。
CCl4——无色的液体,密度大于水,与水不互溶。
Na2O2—淡**固体 Ag3PO4—**沉淀 S—**固体 AgBr—浅**沉淀。
AgI—**沉淀 O3—淡蓝色气体 SO2—无色,有剌激性气味、有毒的气体。
SO3—无色固体(沸点448度) 品红溶液——红色 氢氟酸:HF——腐蚀玻璃 。
N2O4、NO——无色气体 NO2——红棕色气体。
NH3——无色、有剌激性气味气体。
现象
1、铝片与盐酸反应是放热的,Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的。
2、Na与H2O(放有酚酞)反应,熔化、浮于水面、转动、有气体放出。
3、焰色反应:Na ** 、K紫色(透过蓝色的钴玻璃) 、Cu 绿色、Ca砖红。
4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟。
5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰。
6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟;
7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾。
8、SO2通入品红溶液先褪色,加热后恢复原色。
9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟。
10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光。
11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光,在CO2中燃烧生成白色粉末(MgO),产生黑烟。
12、铁丝在Cl2中燃烧,产生棕色的烟。
13、HF腐蚀玻璃。
14、Fe(OH)2在空气中被氧化:由白色变为灰绿最后变为红褐色。
15、在常温下:Fe、Al 在浓H2SO4和浓HNO3中钝化。
16、向盛有苯酚溶液的试管中滴入FeCl3溶液,溶液呈紫色;苯酚遇空气呈粉红色。
17、蛋白质遇浓HNO3变黄,被灼烧时有烧焦羽毛气味。
18、在空气中燃烧:S——微弱的淡蓝色火焰 H2——淡蓝色火焰 CO——蓝色火焰 CH4————明亮并呈蓝色的火焰 S在O2中燃烧——明亮的蓝紫色火焰。
铜氨配离子颜色和铜离子哪个比较深
铜离子是无色的
铜氨配离子是深蓝色的
为什么四氨合铜离子比四水合铜离子颜色深氮原子的给电子能力强,四氨合铜离子和四水合铜离子的配位键强度不同。离子的电子云分布有区别。
铜离子 颜色?铜离子是由铜原子失去最外层的两个电子得到的,显正2价,书写为Cu2+,显蓝色,这也是海水为蓝色的原因
铜离子可以同过还原反映生成铜,铜可以通过氧化反映生成铜离子,铜盐溶于水或熔融也可以得到铜离子,铜离子可以与氢氧根离子生成不溶于水的Cu2(OH)2蓝色沉淀,这也是检验铜离子的方法之一
铜离子可以用于防毒,在游泳池里可以适当新增铜离子,故游泳池水通常为蓝色
四氨合铜配离子解释:
电子在简并轨道中的不对称占据会导致分子的几何构型发生畸变, 从而降低分子的对称性和轨道的简并度, 使体系的能量进一步下降, 这种效应称为姜-泰勒效应。
以d9, Cu2+的配合物为例, 当该离子的配合物是正八面体构型时, d轨道就要分裂成t2g和eg二组轨道, 设其基态的电子构型为t2g6 eg3, 那么三个eg电子就有两种排列方式:
①t2g6(dz2)2(dx2-y2)1, 由于dx2-y2轨道上电子比dz2轨道上的电子少一个, 则在xy平面上d电子对中心离子核电荷的遮蔽作用就比在z轴上的遮蔽作用小, 中心离子对xy平面上的四个配体的吸引就大于对z轴上的两个配体的吸引, 从而使xy平面上的四个键缩短, z轴方向上的两个键伸长, 成为拉长的八面体。
②t2g6(dz2)1(dx2-y2)2 由于dz2轨道上缺少一个电子, 在z轴上d电子对中心离子的核电荷的遮蔽效应比在xy平面的小, 中心离子对 z轴方向上的两个配体的吸引就大于对xy平面上的四个配体的吸引, 从而使z轴方向上两个键缩短, xy面上的四条键伸长, 成为压扁的八面体
无论采用哪一种几何畸变, 都会引起能级的进一步分裂, 消除简并, 其中一个能级降低, 从而获得额外的稳定化能。
姜-泰勒效应不能指出究竟应该发生哪种几何畸变, 但实验证明, Cu的六配位配合物, 几乎都是拉长的八面体, 这是因为, 在无其他能量因素影响时, 形成两条长键四条短键比形成两条短键四条长键的总键能要大之故。
配离子颜色深浅怎么确定看配位场的分列能差值
铜离子与氨分子形成配离子,该配离子中存在的化学键有哪些?为什么?
答案:C 铵根离子中N原子最外层5个电子,采用sp3杂化形成4个杂化轨道,其中一个杂化轨道被孤对电子占据,与H+的空轨道形成配位键;另三个轨道与H形成共价键
离子氧化性比较银离子和铜离子并说明为什么离子氧化性比较
银离子大于铜离子
Cu+2Ag+ ===2Ag+Cu2+
氧化剂氧化性大于氧化产物
鸡蛋清遇铜离子,铅离子,银离子变什么颜色蛋清中蛋白质含量很高,蛋白质溶液有个特性,遇到重金属离子发生聚沉,即蛋白质凝结析出,使原本蛋清变浑浊,呈白色或淡**
锌氨络离子和铜氨络离子咋写?锌氨络离子[Zn(NH3)4]2+
铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+
二价铜离子的颜色?蓝色,如硫酸铜CuSO4楼上的学过化学吗居然说CuSO4不溶于水
如果溶液是氯化铜,铜离子在很浓的溶液里呈黄绿色,在浓溶液里呈现绿色,在稀溶液里呈现蓝色。**是由于[CuCl4]2-络离子存在,蓝色是由于[Cu(H2O)4]2+络离子的存在,当这些络离子同时存在时就显绿色。
效能
纯铜是一种坚韧、柔软、富有延展性的紫红色而有光泽的金属,1g的铜可以拉成3000m长的细丝,或压成10多平方米几乎透明的铜箔。纯铜的导电性和导热性很高,仅次于银,但比银要便宜得多。
铜的颜色很像金,但发红,铜离子的颜色为蓝色。有剧毒,不过,用特定加工法加工的铜没有毒。
铜在干燥空气中安定,可保持金属光泽。但在潮溼空气中,表面会生成一层铜绿[Cu(OH)2CuCO3],保护内层的铜不再被氧化:
2Cu + O2 + CO2 + H2O → Cu(OH)2CuCO3
发现
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。
含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金**的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2,赤铜矿Cu2O,辉铜矿Cu2S等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜:CuO + C → Cu + CO。另外,斑铜矿也是很常见的铜矿石。
纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金——青铜。青铜比纯铜坚硬,使人们制成的劳动工具和武器有了很大改进,人类进入了青铜时代,结束了人类历史上的新石器时代。
用途
铜的最普遍用途在于制造电线,通常现时所用的电线都是由纯铜制成,这是因为它的导电性和导热性都仅次于银,但却比银便宜得多。
而铜可用于制造多种合金,铜的重要合金有以下几种:
黄铜
黄铜是铜与锌的合金,因色黄而得名。黄铜的机械效能和耐磨效能都很好,可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。
航海黄铜
铜与锌、锡的合金,抗海水侵蚀,可用来制作船的零件、平衡器。
青铜
铜与锡的合金叫青铜,因色青而得名。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械效能。用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”,用来铸造塑像,冷却后膨胀,可以使眉目更清楚。
磷青铜
铜与锡、磷的合金,坚硬,可制弹簧。
白铜
白铜是铜与镍的合金,其色泽和银一样,银光闪闪,不易生锈。常用于制造电器、仪表和装饰品。
铜和铁的硫化物(Cu5FeS4)矿物,含铜量 633%,提炼铜的主要矿物原料之一。为等轴晶系,其高温变体为等轴晶系,称等轴斑铜矿。表面易氧化呈蓝紫斑状的锖色,因而得名。新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,莫氏硬度 3 ,比重49~50。常呈致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并常与黄铜矿共生。也形成于铜矿床的次生富集带,但不稳定,而被次生辉铜矿和铜蓝置换。在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量的斑铜矿。世界代表性产地是美国蒙大那州的比尤特,墨西哥卡纳内阿和智利丘基卡马塔等。
化学组成
Cu5FeS4,Cu6333%,Fe1112%,S2555%。由于斑铜矿经常含有黄铜矿,辉铜矿显微包裹体,其实际成份变动很大;因为在高温时(>400℃)斑铜矿与黄铜矿,辉铜矿呈固溶体,低温时发生固溶体离溶;
鉴定特征
斑铜矿,可以从其特有的暗铜红色及锖色中加以鉴定,并和辉铜矿与黄铜矿区别; 成因产状:斑铜矿为许多铜矿床中广泛分布的矿物;在热液成因的斑岩铜矿中,与黄铜矿,有时与辉钼矿、黄铁矿呈散染状分布于石英斑岩中;还见于某些接触变质的矽卡岩矿床中和铜矿床的次生富集带中;著名产地:世界著名产地有英国Cornwall和美国Alaska州(SaltChuokmine)Arizona州(Bagdad)等地。名称来源:1845年Haidinger为纪念奥地利矿物学家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其名字命名的铜和铁的硫化物;
晶体形态
四方偏三角面体晶类;晶体可见等轴状的立方体、八面体和菱形十二面体等假象外形,但极为少见,通常呈致密块状或不规则粒状;晶体结构:晶系和空间群:四方晶系(高温变体),空间群D42d—P421c(高温变体);晶胞参数:a0=1095埃;粉晶数据:1937(1)318(06)274(05)
物理性质
硬度:3;比重:49-53g/cm3;解理:(111)解理不完全;断口:贝壳状断口;颜色:新鲜面呈暗铜红色,在不新鲜面常被蓝紫斑状锖色所覆盖;条痕:灰黑色;透明度:不透明;光泽:金属光泽;发光性:无;其他:性脆,具导电性。
光学性质
反射色。新抛光面亮玫瑰褐色,但很快变暗而带紫。反射率:185(绿光),19(橙光),21(红光)。晶体化学:理论组成(wB%):Cu 6333,Fe 1112,S 2555。因常含黄铜矿、辉铜矿、铜蓝等显微包裹体,实际成分范围:Cu 52~65,Fe 8~18,S 20~27。高温(>475℃)时,斑铜矿与黄铜矿、辉铜矿成固溶体;低温时,斑铜矿和黄铜矿分离。 结构与形态:等轴晶系,a0=1093nm;Z=8。晶体结构相当复杂。其中S作立方最紧密堆积,位于立方面心格子的角顶和面心,阳离子充填8个四面体空隙,但阳离子向四面体的中心移动,硫的强定向键随着金属接近面心而使结构稳定。金属原子占据每个四面体面上6个可能位置之一,每个四面体提供24种亚位置。Cu和Fe原子随机地占据尖端向上和向下的四面体空隙的3/4。四面体共棱。 六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密块状或不规则粒状。产状与组合
产于基性岩及有关的Cu-Ni等矿床中与黄铜矿、钛铁矿等共生。产于热液型矿床中的斑铜矿,常含有显微片状黄铜矿包裹体,与黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、硫砷铜矿、辉铜矿等共生;有时与辉钼矿、自然金等共生。还见于某些夕卡岩矿床中,与其它铜的硫化物共生。在氧化带易转变成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等。
鉴定特征:特有的暗铜红色及锖色,硬度低。溶于硝酸,有铜的焰色反应。
工业应用
斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并经常与黄铜矿共生,斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。世界其他主要产地有美国蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡纳内阿,智利的丘基卡马塔等。铜广泛用于电气﹑机械﹑车辆﹑船舶﹑建筑工业和民用器具。 黝铜矿Tetrahedrite,是一种铜、锑的硫化物矿物,通常产在矿脉中,与铜、银、铅和锌的矿物共生,黝铜矿常含有一些砷,并随砷的含量增加,向砷黝铜矿过渡,砷黝铜矿是固溶体的砷端成员。这两个矿物的产状、四面体的晶体外形和物理性质都很相似,以至不用化学方法就不能区别 它们。虽然,铜是主要的金属,但是,铁和锌常替代铜。在含银的变种,银黝铜矿中,银含量可高达18%,使这矿物成为一个有价值的银的矿石矿物。
化学成分
黝铜矿的化学成分为Cu12Sb4S13、晶体属等轴晶系的硫盐矿物。单晶体常呈四面体(tetrahedron),英文名即由此而来。
与其他铜矿的关系
黝铜矿与砷黝铜矿Cu12As4S13成类质同象系列。它们成分中的铜可被银、锌、汞、铁等类质同象置换。当某种元素达到一定含量时,则相应构成黝铜矿或砷黝铜矿的亚种,如银黝铜矿、黑黝铜矿(含汞)等。黝铜矿和砷黝铜矿呈钢灰至铁黑色,半金属光泽。摩斯硬度3~4,比重46(砷黝铜矿)至50(黝铜矿)。通常呈致密块状或粒状见于铜、铅、锌、银等金属硫化物的热液矿床中。黝铜矿虽然是分布最广的一种硫盐矿物,但数量一般不大,通常与伴生的其他铜矿物一起作为铜矿石利用。银黝铜矿是提炼银的来源之一。美国爱达荷州的桑夏恩以产银黝铜矿著名。中国一些多金属矿床中有不同数量的黝铜矿产出。 矿物名称
黑铜矿(黑铜矿变种与硅孔雀石半生) Tenorite var Melaconite with chrysocolla。 矿物概述:化学组成:CuO;Cu 7989%,O 2011% 鉴定特征:显微镜下具有强非均质性。
成因产状
产于铜矿床氧化带和熔岩里;中国湖北大冶矽卡岩型铜铁矿床氧化带产出的黑铜矿,是辉铜矿风化产物,与黄铜矿、斑铜矿、赤铜矿、赤铜铁矿、自然铜、铜蓝、孔雀石等矿物共生或伴生;熔岩里产出的黑铜矿是升华作用的产物;著名产地:世界著名产地有中国云南、西藏等地。 名称来源:Tenorite源自意大利植物学家MTenore的名字; 晶体形态:斜方柱晶类;晶体呈发育的细小板状或叶片状,有时弯曲;主要单形有:平行双面a、c;斜方柱f、p、o;
晶体结构
晶系和空间群:单斜晶系;晶胞参数:a0=4662,b0=3417,c0=5118埃; β=99°29¹;z=4;
粉晶数据
252(1)232(096)253(049)
物理性质
硬度:35-40 ;比重:58-64g/cm3 ;解理:解理在[011]晶带内;断口:贝壳状断口;颜色:钢灰色、铁黑色到黑色等;条痕:黑色;透明度:不透明;光泽:金属光泽 发光性:无;其他:性脆。光学性质:薄片中褐色。二轴晶。Nm=263(红光)。具明显多色性,Nm-亮褐,Ng-暗褐。光性方位:Nm//b,Np∧a=0°±。反射色亮灰白带黄。反射率Rm:20(红光),271(蓝光)。双反射白到灰白。
元素名称:铝
元素原子量:2698
原子体积:(立方厘米/摩尔)
100
元素类型:金属
原子序数:13
元素符号:Al
元素中文名称:铝
元素在太阳中的含量:(ppm)
60
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 000013
元素英文名称:Aluminum
相对原子质量:2698
地壳中含量:(ppm)
82000
核内质子数:13
核外电子数:13
核电核数:13
氧化态:
Main Al+3
Other Al0, Al+1
质子质量:21749E-26
质子相对质量:13091
所属周期:3
所属族数:IIIA
摩尔质量:27
氢化物:AlH3
氧化物:Al2O3
最高价氧化物化学式:Al2O3
密度:2702
熔点:66037
沸点:24670
燃点:550摄氏度
热导率: W/(m·K)
237
化学键能: (kJ /mol)
Al-H 285
Al-C 225
Al-O 585
Al-F 665
Al-Cl 498
Al-Al 200
声音在其中的传播速率:(m/S)
5000
电离能 (kJ/ mol)
M - M+ 5774
M+ - M2+ 18166
M2+ - M3+ 27446
M3+ - M4+ 11575
M4+ - M5+ 14839
M5+ - M6+ 18376
M6+ - M7+ 23293
M7+ - M8+ 27457
M8+ - M9+ 31857
M9+ - M10+ 38459
莫氏硬度:275
外围电子排布:3s2 3p1
核外电子排布:2,8,3
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
晶胞参数:
a = 40495 pm
b = 40495 pm
c = 40495 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
颜色和状态:银白色金属
原子半径:182
常见化合价:+3
发现人:厄斯泰德、韦勒
发现时间和地点:1825 丹麦
元素来源:地壳中含量最丰富的金属,在7%以上
元素用途:可作飞机、车辆、船、舶、火箭的结构材料。纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种“
工业制法:电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物
实验室制法:电解熔融的氯化铝
其他化合物:AlCl3-氯化铝 NaAlO2-偏铝酸钠 Al(OH)3-氢氧化铝
扩展介绍:带蓝色的银白色三价金属元素,延展性好,有韧性并能发出[响亮]声音,以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而著称。
发现人:韦勒 发现年代:1827年
发现过程:
1827年,德国的韦勒把钾和无水氯化铝共热,制得铝。
元素描述:
银白色有光泽金属,密度2702克/厘米3,熔点66037℃,沸点2467℃。化合价±3。具有良好的导热性、导电性,和延展性,电离能5986电子伏特,虽是叫活泼的金属,但在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜,使之不能与氧、水继续作用。在高温下能与氧反应,放出大量热,用此种高反应热,铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。例如:8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡,在高温下铝也同非金属发生反应,亦可溶于酸或碱放出氢气。对水、硫化物,浓硫酸、任何浓度的醋酸,以及一切有机酸类均无作用。
元素来源:
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭市、铝土矿、明矾时,等等。有铝的氧化物与冰晶石(Na3AlF6)共熔电解制得。
元素用途:
铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。其合金质轻而坚韧,是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。广泛用来制作日用器皿。
元素辅助资料:
铝在地壳中的分布量在全部化学元素中仅次于氧和硅,占第三位,在全部金属元素中占第一位。但由于铝的氧化力强,不易被还原,因而它被发现的较晚。
1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。
1825年丹麦化学家奥斯德发表实验制取铝的经过。1827年,德国化学家武勒重复了奥斯德的实验,并不断改进制取铝的方法。1854年,德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝,制得成锭的金属铝。
元素符号: Al 英文名: Aluminum 中文名: 铝
相对原子质量: 269815 常见化合价: +3 电负性: 161
外围电子排布: 3s2 3p1 核外电子排布: 2,8,3
同位素及放射线: Al-26[730000y] Al-27 Al-28[23m]
电子亲合和能: 48 KJ·mol-1
第一电离能: 5776 KJ·mol-1 第二电离能: 1817 KJ·mol-1 第三电离能: 2745 KJ·mol-1
单质密度: 2702 g/cm3 单质熔点: 66037 ℃ 单质沸点: 2467 ℃
原子半径: 182 埃 离子半径: 051(+3) 埃 共价半径: 118 埃
常见化合物: Al2O3 AlCl3 Al2S3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3
铝,原子序数13,原子量26981539。1825年丹麦科学家奥斯特用无水三氯化铝与钾汞齐作用,并蒸掉汞后得到铝;1854年德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的熔盐,制得金属铝,并在1855年的巴黎博览会上展示;1886年霍尔和埃鲁分别发明了电解氧化铝和冰晶石的熔盐制铝法,使铝成为可供实用的金属。铝在地壳中的含量为8%,仅次于氧和硅。它广泛分布于岩石、泥土和动、植物体内。
铝是银白色的轻金属,熔点66037°C,沸点2467°C,密度2702克/厘米³。铝为面心立方结构,有较好的导电性和导热性;纯铝较软。
铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈反应;高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属;铝是两性的,即易溶于强碱,也能溶于稀酸。
铝的应用极为广泛。
铜元素
元素名称:铜
元素符号:Cu
元素原子量:6355
元素类型:金属元素
元素在太阳中的含量:(ppm)
07
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
71
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 000008
氧化态:
Main Cu+2
Other Cu-1, Cu0, Cu+1, Cu+3, Cu+4
晶胞参数:
a = 36149 pm
b = 36149 pm
c = 36149 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
地壳中含量:(ppm)
50
质子数:29
中子数:35
原子序数:29
所属周期:3
所属族数:IB
电子层分布:2-8-18-1
莫氏硬度:3
声音在其中的传播速率:(m/S)
3810
一般状况下的密度:8910^3kg/m3
发现人: 发现年代: 发现过程:
在古代就发现有铜存在。
元素描述
呈紫红色光泽的金属,密度892克/厘米3。熔点10834±02℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2(3价铜仅在少数不稳定的化合物中出现)。电离能7726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。
铜的发现简史
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金**的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金——青铜。铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加进锡即成青铜。
元素来源
黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石是自然界中重要的铜矿。把硫化物矿石煅烧后,再与少量二氧化硅和焦炭共熔得粗炼铜,再还原成泡铜,最后电解精制,即可得到铜。一个新的提取铜的方法正在研究中,就是把地下的低品位矿用原子能爆破粉碎,以稀硫酸原地浸取,再把浸取液抽到地表,在铁屑上将铜沉淀出来。
元素用途
铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。
在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。
在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。
在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用铜13--14吨。
在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。
以下是各行业铜消费占铜总消费量的比例: 行业 铜消费量占总消费量的比例
电子(包括通讯) 48%
建筑 24%
一般工程 12%
交通 7%
其他 9%
铜性能的应用
导电性:64%,耐蚀性:23%,结构强度:12%,装饰性:1%
元素辅助资料
自然界中获得的最大的天然铜重420吨在古代,人们便发现了天然铜,用石斧将其砍下来,用锤打的方法把它加工成物件。于是铜器挤进了石器的行列,并且逐渐取代了石器,结束了人类历史上的新石器时代。
在我国,距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜,即天然铜。它的特点是锻锤出来的。1957年和1959年两次在甘肃武威皇娘娘台的遗址发掘出铜器近20件,经分析,铜器中铜含量高达9963%~9987%,属于纯铜。
当然,天然铜的产量毕竟是稀少的。生产的发展促进人们找到从铜矿中取得铜的方法。铜在地壳中总含量并不大,不超过001%,但是含铜的矿物是比较多见的,它们大多具有各种鲜艳而引人注目的颜色,招至人们的注意。例如鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等。这些矿石在空气中燃烧后得到铜的氧化物,再用碳还原,就得到金属铜。
1933年,河南省安阳县殷虚发掘中,发现重达188千克的孔雀石,直径在1寸以上的木炭块、陶制炼铜用的将军盔以及重218千克的煤渣,说明3000多年前我国古代劳动人民从铜矿取得铜的过程。
但是,炼铜制成的物件太软,容易弯曲,并且很快就钝。接着人们发现把锡掺到铜里去制成铜锡合金——青铜。青铜器件的熔炼和制作比纯铜容易的多,比纯铜坚硬(假如把锡的硬度值定为5,那么铜的硬度就是30,而青铜的硬度则是100~150),历史上称这个时期为青铜时代。
我国战国时代的著作《周礼·考工记》总结了熔炼青铜的经验,讲述青铜铸造各种不同物件采用铜和锡的不同比例:“金有六齐(方剂)。六分其金(铜)而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢(箭)之齐;金锡半,谓之鉴(镜子)燧(利用镜子聚光取火)之齐。”这表明在3000多年前,我国劳动人民已经认识到,用途不同的青铜器所要求的性能不同,用以铸造青铜器的金属成分比例也应有所不同。
青铜由于坚硬,易熔,能很好的铸造成型,在空气中稳定,因而即使在青铜时代以后的铁器时代里,也没有丧失它的使用价值。例如在公元前约280年,欧洲爱琴海中罗得岛上罗得港口矗立的青铜太阳神,高达46米,手指高度超过成人。
我国古代劳动人民更最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,这是湿法技术的起源,是世界化学史上的一项发明。西汉《淮南子·万毕术》记载:曾青得铁则化为铜。曾青为硫酸铜。这种方法用现代化学式表示就是:
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
西方传说,古代地中海的CYPRUS岛是出产铜的地方,因而由此得到它的拉丁名称CUPRUM和它的元素符号Cu。英文中的COPPER,拉丁文中的CUIVRE、都源于此。
铜具有独特的导电性能,是铝所不能代替的,在今天电子工业和家用电器发展的时代里,这个古老的金属有恢复了它的青春。铜导线正在被广泛的应用。从国外的产品来看,一辆普通家用轿车的电子和电动附件所须铜线长达1公里,法国高速火车铁轨每公里用10吨铜,波音747-200型飞机总重量中铜占2%。
元素名称:银
元素符号:Ag
元素英文名称:Silver
拉丁原名:Argentum
中文是将金属金字部首,加上艮字形声。
元素类型:金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔) 103
颜色和状态:银白色金属
莫氏硬度:25
声音在其中的传播速率:(m/S)2680
含量
元素在太阳中的含量:(ppm)
0001
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 00000001
地壳中含量:(ppm)
007
相对原子质量:1079
原子序数:47
质子数:47
摩尔质量:108
所属周期:5
所属族数:IB
电子层排布:2-8-18-18-1
常见化合价:+1
单质:银
单质化学符号:Ag
氧化态:
Main Ag+1
Other Ag0, Ag+2, Ag+3
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 731
M+ - M2+ 2073
M2+ - M3+ 3361
M3+ - M4+ 5000
M4+ - M5+ 6700
M5+ - M6+ 8600
M6+ - M7+ 11200
M7+ - M8+ 13400
M8+ - M9+ 15600
M9+ - M10+ 18000
物理性质
密度:117克/厘米3
熔点:96193℃
沸点:2213℃
其他性质:富延展性,是导热、导电性能很好的金属。第一电离能7576电子伏。化学性质稳定,对水与大气中的氧都不起作用;易溶于稀硝酸、热的浓硫酸和盐酸、熔融的氢氧化碱。
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
晶胞参数:
a = 40853 pm
b = 40853 pm
c = 40853 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
化学性质:
银是古代发现的金属之一。银在自然界中虽然也有单质存在,但绝大部分是以化合态的形式存在。
银具有很高的延展性,因此可以碾压成只有0.00003厘米厚的透明箔,1克重的银粒就可以拉成约两公里长的细丝。
银的导热性和导电性在金属中名列前茅。
银的特征氧化数为+1,其化学性质比铜差,常温下,甚至加热时也不与水和空气中的氧作用,但久置空气中能变黑,失去银白色的光泽,这是因为银和空气中的H2S化合成黑色Ag2S的缘故。其化学反应方程式为:
4Ag + H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
银不能与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气,但银能溶解在硝酸或热的浓硫酸中:
加热
2Ag + 2H2SO4(浓) ==== Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O
银在常温下与卤素反应很慢,在加热的条件下即可生成卤化物:
473K
2Ag + F2 ===== 2AgF 暗棕色
加热
2Ag + Cl2 ===== 2AgCl↓ 白色
加热
2Ag + Br2 ===== 2AgBr↓ **
加热
2Ag + I2 ===== 2AgI↓ 橙色
银对硫有很强的亲合势,加热时可以与硫直接化合成Ag2S:
加热
2Ag + S ==== Ag2S
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