Prvky podskupiny mědi Prvky – měď, stříbro, zlato. Vlastnosti: Všechny prvky této podskupiny obsahují ve valenční sféře ns jeden elektron a ve sféře (n-1) osmnáct elektronů. Prvky podskupiny mědi jsou výborné elektrické a tepelné vodiče. Jsou tažné a kujné, znamená to, že se dají zpracovávat – nejčastěji za pomoci velkého tepla. Mají vysoké teploty tání a varu. Jsou málo reaktivní. Patří mezi ušlechtilé kovy – odolávají korozi a oxidaci na vzduchu. Jsou tvrdé a mechanicky teplé. Typickým oxidačním stavem je +I. Běžně se však mohou vyskytovat také ve vyšších oxidačních stavech, typicky v oxidačním stavu II nebo III (Cu^II, Au^III), děje se to na základě toho, že energetický rozdíl mezi ns a (n-1)d elektrony není příliš velký, takže se částečně mohou uplatňovat ve vazbách i (n-1)d elektrony. Reaktivita kovů klesá od mědi ke zlatu. S kyslíkem se slučuje pouze měď a to za žáru, se sírou měď i stříbro. Měď i stříbro se rozpouští v koncentrovaných kyselinách s oxidačními účinky (HNO[3], H[2]SO[4]), zlato se však rozpouští v lučavce královské (směs HCl + HNO[3] v poměru 3 : 1). Měď (latinsky Cuprum) Vlastnosti: Jedná se o načervenalý kov, je kovově lesklá. Od mědi známe spoustu měďných i měďnatých sloučenin, sloučeniny s vyššími oxidačními čísly (III, IV) jsou vzácné. Měďnaté sloučeniny mají modrozelenou barvu, která souvisí s absorpcí světla při přechodech elektronů mezi rozštěpenými d-orbitaly centrálního atomu mědi. Měď nereaguje s vodou, ale dlouhodobým působením na vzduchu vzniká zelená vrstva měděnky (CuCO[3] . Cu(OH)[2]), která ji účinně chrání proti další korozi (tzv. pasivace). Měď je dobře tvárná jak za studena, tak i za tepla, při teplotě okolo 800 °C. Velmi dobře se svařuje i pájí. Rozpustnost: Nerozpouští se v HCl a zřeď. H[2]SO[4]. Rozpouští se v koncentrované H[2]SO[4 ] za horka: Cu + 2 H[2]SO[4 ] CuSO[4 ] + SO[2] + 2 H[2]O Výskyt: Ryzí měď se vyskytuje výjimečně. V zemské kůře je její obsah přibližně 55 -70 mg/kg. Měď patří mezi biogenní prvky – nachází se v hemocyaninu (respirační bílkovina, která je schopna vázat kyslík) krve měkkýšů. Především se vyskytuje v rudách: Cu[2]S - chalkosin (leštěnec), Cu[2]O – kuprit, CuFeS[2 ]- chalkopyrit (sulfid měďnatoželezitý), CuS – covellin, CuCO[3] . Cu(OH)[2] – malachit, 2CuCO[3] . Cu(OH)[2 ]– azurit. Výroba: Měď se vyrábí tzv. pražením, což je oxidace za vysoké teploty. V rudě přítomný FeS se oxiduje na FeO, který přechází do strusky: 2FeS + 3 O[2] 2 FeO + 2 SO[2] 2 Cu[2]S + 3 O[2]O 2 Cu[2]O + 2 SO[2] Oxid měďný se redukuje na měď uhlíkem (pražně-redukční způsob): Cu[2]O + C 2 Cu + CO Nebo častěji reakcí s Cu[2]S (pražně-reakční způsob): 2 Cu[2]O + Cu[2]S 6 Cu + SO[2] Použití: K výrobě kotlů, trubek, radiátorů, v elektrotechnice (Cu - vodiče). Díky své odolnosti proti korozi se využívá na střešní krytiny. Velký význam mají slitiny mědi – bronz (Cu +Sn), mosaz (Cu + Zn), alpaka (Cu + Ni). Stříbro (latinsky Argentum) Vlastnosti: Ušlechtilý kov bílé barvy, měkký, lesklý. Je nejlepší vodič tepla a elektřiny. Nerozpouští se ve zředěné H[2]SO[4] a v neoxidujících kyselinách. Rozpouští se v koncentrované H[2]SO[4 ]a HNO[3]. Na suchém vzduchu je stříbro stálé, pokud se však dostane do styku i s velmi malým množstvím H[2]S, začne černat, protože na jeho povrchu začne vznikat vrstva A[2]S (sulfidu stříbrného). Je méně reaktivní než měď. V oxidačním stavu Ag^I dosahuje stabilní elektronové konfigurace 4d^10, takže stříbrné soli nemají redukční ani oxidační vlastnosti. Výskyt: V přírodě se stříbro vyskytuje ryzí jen velmi vzácně. Skoro vždy je stříbro příměsí v ryzím zlatě. Stříbro se vyskytuje především v sulfidických rudách: Ag[2]S - argentit, Ag[3]AsS[3 ]– prousit, Ag[3]SbS[3] – pyrargyrit. Výroba: Pražením sulfidických rub a vůbec nejčastěji se stříbro vyrábí kyanidovým loužením: Ag[2]S + 4 CN^- + 2 O[2 ] 2 [Ag(CN)[2]]^- + SO[4]^2- [Ag(CN)[2]]^- + Zn 2 Ag + [Zn(CN)[4]]^2- Použití: Kovové stříbro se používá k výrobě mincí, zrcadel, pájek, v elektrotechnice, k výrobě šperků. Využívá se v potravinářství jako potravinářské barvivo E 174, kterým se barví čokolády, likéry u cukrovinky. Je také důležitým legujícím prvkem při přípravě řady slitin hliníku, kde zvyšuje jeho odolnost proti korozi a pevnost. Koloidní stříbro má bakterocidní účinky a používá se v medicíně. Sloučeniny stříbra jsou základem fotografického průmyslu (AgBr). Vlastnosti: Zlato je žlutý, lesklý kov, měkký, velmi kujný a tažný. Jedná se o nejušlechtilejší kov, je velmi stálé a odolné proti kyselinám i zásadám. Zlato je rozpustné v lučavce královské (1 díl HNO[3] + 3 díly HCl): Au + 3 HCl + HNO[3] AuCl[3] + NO + 2 H[2]O Při nadbytku HCl vzniká kyselina tetrachlorozlatitá: Au + 4 HCl + HNO[3] H [AuCl[4]] + NO + 2 H[2]O Je mimořádně odolné vůči chemickým i povětrnostním vlivům. Ochotně reaguje s halogeny. Čistota zlata se udává v karátech (100% čistotě zlata odpovídá 24 karátů). Výskyt: Ryzí zlato se v přírodě nachází zarostlé v horninách, jinak se běžně vyskytuje ve slitině se stříbrem (elektrum). Výroba: a) Amalgamový způsob – zlato se rozpouští ve rtuti za vzniku amalgámu, z něhož se zlato získá oddestilováním rtuti. b) Kyanidový způsob – na zlato působí roztok kyanidu za vzniku komplexu: 2 Au + 4 CN^- + H[2]O + ½ O[2] 2 [Au(CN)[2]]^- + 2 OH^- Z komplexu se zlato vytěsní pomocí zinku: 2 [Au(CN)[2]]^- + Zn [ ]2 Au + [Zn(CN)[4]]^2- Použití: Na výrobu šperků a jiných ozdobných předmětů, k ražbě mincí, k pozlacování, v zubním lékařství a k výrobě elektrických kontaktů. V potravinářství se používá k barvení čokolád, likérů a cukrovinek jako potravinářské barvivo E 175. V klenotnictví se hojně využívají slitiny zlata.