− 第4章 無機物質−第9講 −

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4−9 遷移金属元素とその化合物
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粒子くん 第9講では、遷移金属元素について、その反応系統図を中心に主な変化の様子や性質を整理してみよう。
1.銅の単体と化合物
◆単体
・赤銅色の金属で展性、延性に富み熱や電気の良導体である。
・湿った空気中では青緑色のさび(緑青)を生じる。
・酸化力のある酸(濃硝酸、希硝酸、濃硫酸)に溶ける。
【製法】黄銅鉱CuFeS2を還元して粗銅を生成。粗銅を電解精錬する。
◆電解精錬
 金、銀、鉄、ニッケルなどの不純物を含む粗銅から、電気分解によって純銅を精製する方法
陽極での反応 電解精錬 陰極での反応
Cu → Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- → Cu
・電極がCやPt以外なので、電極の溶解反応が起きる。
・Cuよりイオン化傾向の小さい不純物AgやAuは、陽極では放電できず、単体のまま陽極の下に沈殿(陽極泥)する。Cuよりイオン化傾向の大きい不純物は、放電してイオンになり溶液中にとどまる。
・最もイオン化傾向の小さい陽イオンが電子を受け取る。
◆銅の反応系統図
CuO
黒色
←──────加熱─────── Cu(OH)2
青白色沈殿
希硫酸(H+
────→
CuSO4
Cu2+

青色の
水溶液
NaOH(OH-
────→
←────
希硫酸(H+

加熱(酸化)

2(還元)



過剰のNH3
Cu 酸化力のある酸
────→
熱濃硫酸
[Cu(NH3)42+
深青色の
水溶液

2
    CuS↓
黒色沈殿
固体 液体
 ※硫酸銅(U)五水和物 CuSO4・5H2
 青色結晶。加熱すると白色の無水塩CuSO4に変化。

2.銀の単体と化合物
◆単体
・銀白色の金属で展性、延性に富み、熱や電気の伝導性は金属中で最大である。
・酸化力のある酸(濃硝酸、希硝酸、濃硫酸)に溶ける。
◆銀の反応系統図
AgCl
白色
────────NH3水───────→ [Ag(NH3)2+
無色の
水溶液

過剰のNH3
←──────HCl(Cl-)─────── Ag2O↓
褐色沈殿
NaCl(Cl-
←────
AgNO3
Ag+

無色の
水溶液
塩基(OH-
────→
酸(H+
←────
Ag 酸化力のある酸
────→
HNO3
2CrO4
────→
(CrO42-)
Ag2CrO4
暗赤色沈殿

2
  AgS↓
黒色沈殿
 固体  液体 
 

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