Pierwiastki grup pobocznych (miedź, srebro, złoto)

Występowanie

Mozaika wykonana z miedzi, złota i srebra
źródło: http://www.modernhouseart.com/

Srebro oraz miedź najłatwiej spotkać w postaci siarczków - chalkozynu Cu₂S oraz argentytu Ag₂S. Srebro czasem występuje w postaci pierwiastkowej. Złoto można spotkać jedynie jako metal, tworzący żyły w litej skale.

Charakterystyka pierwiastków

Wszystkie trzy metale są kowalne, wykazują też dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne. Najlepszym znanym pierwiastkowym przewodnikiem elektryczności jest srebro, zaraz po nim jest miedź. Wszystkie te metale mają wysokie potencjały elektrochemiczne, co oznacza, że nie wypierają wodoru z kwasów. Tylko miedź reaguje bezpośrednio z tlenem, srebro reaguje z ozonem (ma silniejsze własności utleniające), zaś złoto nie robi tego w ogóle, nawet w wysokiej temperaturze. Cu i Ag reagują z kwasem azotowym(V) oraz stężonym kwasem siarkowym(VI). Złoto reaguje jedynie z wodą królewską, czyli mieszaniną kwasu azotowego(V) i solnego w stosunku objętościowym 1:3.

Związki z tlenem

Pierwiastek	Związek	Nazwa	Uwagi
Cu	Cu2O	tlenek miedzi(I), kupryt (minerał)	intensywnie czerwony kolor
	CuO	tlenek miedzi(II)	czarny
Ag	Ag2O	tlenek srebra	brunatnoczarny, rozkłada się pod wpływem temperatury
Au	Au2O3	tlenek złota(III)	ma charakter amfoteryczny, rozkłada się pod wpływem temperatury

Charakterystyka wodorotlenków

"Wodorotlenek miedzi(II) 2012" autorstwa Chemik2001 - Praca własna. Licencja GFDL na podstawie Wikimedia Commons.

Wodorotlenek złota ma niewielkie zastosowanie chemiczne czy praktyczne, zaś wodorotlenku srebra nie da się otrzymać, gdyż natychmiast rozkłada się do tlenku. \[ 2 AgNO_{3} + 2 NaOH \rightarrow Ag_{2}O\uparrow + 2 NaNO_{3} + H_{2}O\\ 2 Ag^{+} + 2 OH^{-} \rightarrow Ag_{2}O\uparrow + H_{2}O \] Wodorotlenek miedzi jest jasnoniebieskim, galaretowatym osadem, który łatwo się rozkłada do tlenku po ogrzaniu. Ma też właściwości lekko amfoteryczne, ponieważ w pewnym stopniu roztwarza się w wodorotlenkach litowców. \[ Cu(OH)_{2} \rightarrow CuO + H_{2}O\\\\ Cu(OH)_{2} + 2 LiOH \rightarrow Li_{2}[Cu(OH)_{4}]\\ Cu(OH)_{2} + 2 OH^{-} \rightarrow [Cu(OH)_{4}]^{2-} \]

Związki kompleksowe

Jony srebra tworzą chętnie połączenia z amoniakiem - zdolność ta jest wykorzystywana w próbie Tollensa. \[ Ag_{2}O + 4 NH_{3} + 2 H_{2}O \rightarrow 2 [Ag(NH_{3})_{2}]OH\\ Ag_{2}O + 4 NH_{3} + 2 H_{2}O \rightarrow 2 [Ag(NH_{3})_{2}]^{+} + 2 OH^{-} \] Miedź również tworzy związki kompleksowe z amoniakiem: \[ Cu_{2}O + 4 NH_{3} \rightarrow [Cu(NH_{3})_{4}]OH_{2}\\ Cu_{2}O + 4 NH_{3} \rightarrow [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+} + 2 OH^{-} \] Dobrze znana jest też zdolność jonów miedzi do łączenia się z alkoholami lub cukrami, które mają więcej niż jedną grupę -OH przy sąsiednich atomach węgla. Jest to wykorzystywane w próbie Fehlinga. Zdolność do koordynacji par elektronowych jest wykorzystywana w próbie biuretowej.

Reakcje

Reakcje miedzi

\[3 Cu + 8 HNO_{3 (rozc.)} \rightarrow 3 Cu(NO_{3})_{2} + 2 NO\uparrow + 4 H_{2}O\\ Cu + 4 HNO_{3 (stęż.)} \rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + 2 NO_{2}\uparrow + 2 H_{2}O\\ Cu + 2 H_{2}SO_{4 (stęż.)} \rightarrow CuSO_{4} + SO_{2}\uparrow + 2 H_{2}O\\ 2 Cu + O_{2} \rightarrow 2 CuO\\ Cu + 2 \rightarrow CuS\\ Cu + HCl \rightarrow\;\;nie \;\;zachodzi \]

Reakcje srebra

\[ Ag + 2 HNO_{3 (stęż.)} \rightarrow AgNO_{3} + NO_{2}\uparrow + H_{2}O\\ 2 Ag + 2 H_{2}SO_{4 (stęż.)} \rightarrow Ag_{2}SO_{4} + SO_{2}\uparrow + 2 H_{2}O\\ 2 Ag + S \rightarrow Ag_{2}S\\ Ag + HCl \rightarrow \;\;nie \;\;zachodzi \]