铜的化合价

 

铜原子最外层有一个电子,但因次外层的12d电子参加成键而有氧化数为+1+2+3三种价态的化合物,其最高氧化态大于族号数,这个性质在元素周期表中除镧系、锕系某些元素外是独一无二的。+3价态的铜(如铜酸钾KCuO2)显强氧化性,很易变为二价铜,而一价铜在溶液中不稳定,易歧化为二价铜和零价铜。

在水溶液中Cu+按下式发生歧化反应:

2Cu+aqCu+Cu2+aq

溶液中只有微量的Cu+,所以Cu2O跟稀H2SO4反应,生成CuSO4和金属铜,而不是生成Cu2SO4

Cu2O+H2SO4(稀)CuSO4+Cu+H2O

但是在高温时,二价铜的化合物却往往不及一价铜的化合物稳定。在干态时,一价铜的化合物是稳定的。例如:

4CuO2Cu2O+O2

Cu2O1235℃时熔化而不分解。

为什么在溶液中Cu2+Cu+稳定,而在干态时却是Cu+Cu2+稳定?

从离子结构来说,Cu+的结构是3d10,应该比Cu2+3d9)稳定。此外,铜的第二电离能较高(1960kJ/mol),不易生成Cu2+,所以在干态下Cu(Ⅰ)的化合物是稳定的。但Cu2+又有较大的水合能(2120kJ/mol),因而在有水的条件下Cu(Ⅱ)化合物是稳定的。

 

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