物理性质
铜族和锌族元素都为有色重金属(密度>5g·cm-3)。铜、银、金的色泽十分有特征,铜呈浅粉色,银呈白色,金显黄色,因此借它们称呼颜色, 如紫铜色、古铜色、银白色,金黄色等。锌、镉、汞都为银灰色。它们的硬度除汞外都较小。铜、银、金很柔软,有极好的延展性及可塑性,金尤其如此。1g 金可以辗压成只有 230 个原子厚的约 1m2 的薄片,拉成直径仅 20μm
长达 165m 的金线,并且它们有优良的导电性和导热性。在所有金属中银的导电性居第一位,铜仅次于银。大量的铜应用于电气工业及冶金工业上,在电工器材的制造上几乎用去一半以上的铜。铜易与其它金属形成合金,铜合金, 如青铜(80%Cu、15%Sn、5%Zn)质坚硬,易铸。黄铜(60%Cu、40%Zn) 广泛用作仪器零件。白铜(50~70%Cu、18~20%Ni、13~15%Zn)用作刀具等。
锌、镉、汞主要表现为比铜族元素及过渡元素低得多的熔点和沸点。这是与它们的原子化焓相一致(表 7—3),体现了它们弱的 M—M 金属键。
表 7—3 铜族和锌族元素的熔、沸点和原子化焓
Cu |
Ag |
Au |
Zn |
Cd |
Hg |
|
---|---|---|---|---|---|---|
熔点/K |
1356.6 |
1235.08 |
1337.58 |
692.73 |
594.1 |
234.28 |
沸点/K |
2840 |
2485 |
3080 |
1180 |
1038 |
629.73 |
-1 △ atH/kJ · mol |
338.32 |
284.55 |
336.1 |
130.729 |
112.01 |
61.317 |
汞是常温下唯一的液态金属,有流动性,且在 273K~473K 之间体积膨胀系数很均匀,又不湿润玻璃,故用来制造温度计。汞的密度很大
(13.55g.cm-3),蒸气压又低,故用于制造压力计,还可用作高压汞灯和日光灯等。
汞能溶解许多金属(如钠、钾、银、金、锌、镉、锡、铅、铊等)而形成汞齐(Amalgam)。它们或是简单化合物(如 AgHg),或是溶液(如少量锡溶于汞),或是两者的混合物。若溶解于汞中的金属含量不高时,所得汞齐常呈液态或糊状。Na—Hg 齐有反应平稳的特点,是有机合成中常用的还原剂,与银、锡或铜形成的汞齐作牙齿的填补材料。此外在冶金工业中利用汞和金形成汞齐的性质来提炼这些贵金属。铊汞齐(8.5%铊)在 213K 才凝固, 可做低温温度计。
室温下的 Hg 蒸气几乎全是单原子分子,除稀有气体外,在常温下,Hg 是唯一的能以单原子分子稳定存在的元素。