Химические свойства соединений меди, серебра, золота.

Оксид серебра (I) получают при нагревании серебра с кислородом или обработкой растворов АgNО₃ щелочами:

2 АgNО₃ + 2КОН → Аg₂О + 2КNО₃ + Н₂О

Оксид серебра (I) в воде растворяется незначительно, тем не менее, вследствие гидролиза растворы имеют щелочную реакцию

Аg₂О  + Н₂О → 2Аg⁺ + 2ОН^-

в цианидных растворах превращается в комплекс:

Аg₂О + 4КСN + Н₂О → 2К[Аg(СN)₂] + 2КОН

Аg₂О — энергичный окислитель. Окисляет соли хрома (III):

3Аg₂O + 2Сr(ОН)₃ + 4NаОН → 2Nа₂СrО₄ + 6Аg + 5Н₂О,

а также альдегиды и галогеноуглеводороды.

Окислительные свойства оксида серебра (I) обусловливают применение его суспензии как антисептического средства.

В электрохимическом ряду нормальных окислительно-восстановительных потенциалов серебро стоит после водорода. Поэтому металлическое серебро реагирует только с окисляющими концентрированной азотной и серной кислотами:

2Аg + 2Н₂SО₄ → Аg₂SО₄ + 5О₂ + 2Н₂О

Большинство солей серебра мало или плохо растворимы. Практически нерастворимы галогениды, фосфаты. Плохо растворимы сульфат серебра и карбонат серебра. Растворы галогенидов серебра разлагаются под действием ультрафиолетовых и рентгеновских лучей:

2АgСl —^hν→ 2Аg + Сl₂

Еще более чувствительны к действию ультрафиолетовых и рентгеновских лучей кристаллы АgСl с примесью бромидов. Под действием кванта света в кристалле протекают реакции

Вr^-- + hν → Вг° + е^-

Аg⁺ + е^~ → Аg°

2АgВr → 2Аg⁰ + Вr₂

Это свойство галогенидов серебра используют при изготовлении светочувствительных материалов, в частности фотопленок, рентгеновских пленок.

Нерастворимые серебро хлорид и серебро бромид растворяются в аммиаке с образованием аммиакатов:

АgСl + 2NН₃ → [Аg(NH₃)₂]Сl

Растворение АgСl возможно потому, что ионы серебра связываются в очень прочный комплексный ион. В растворе остается настолько мало ионов серебра, что их не хватает для образования осадка, так как произведение концентраций меньше константы растворимости.

Бактерицидные свойства АgСl используются в препаратах для обработки слизистых оболочек газа. Для стерилизации и консервации пищевых продуктов применяется «серебряная вода» — обработанная кристаллами АgСl дистиллированная вода.

Так же, как и серебро, медь (I) образует нерастворимые галогениды. Эти соли растворяются в аммиаке и образуют комплексы:

СuСl + 2NН₃ → [Сu(NН₃)₂]Сl

Нерастворимы в воде оксиды и гидроксиды меди (II), которые имеют основной характер и растворяются в кислотах:

Сu(ОН)₂ + 2НСl + 4Н₂О → [Сu(Н₂О)₆]Сl₂

Образующийся аквакатион [Сu(Н₂О)₆]²⁺ сообщает растворам яркую голубую окраску.

Гидроксид меди (II) растворяется в аммиаке, образует комплекс, окрашивающий раствор в синий цвет:

Сu(ОН)₂ + 4NН₃ + 2Н₂О → [Сu(NН₃)₄(Н₂О)₂](ОН)₂

Эта реакция используется для качественной реакции на ионы меди (II).

Соли меди, серебра и золота взаимодействуют с сульфидами щелочных металлов и с водородсульфидом с образованием нерастворимых в воде осадков — Аg₂S, Сu₂S, СuS, Аu₂S₃.

Высокое сродство металлов группы IБ к сере определяет большую энергию связи М—S, а это, в свою очередь, обусловливает определенный характер их поведения в биологических системах.

Катионы этих металлов легко взаимодействуют с веществами, в состав которых входят группы, содержащие серу. Например, ионы Аg⁺ и Сu⁺ реагируют с дитиоловыми ферментами микроорганизмов по схеме:

Включение ионов металлов в состав белка инактивирует ферменты, разрушает белки.

Такой же механизм лежит и в основе действия содержащих серебро и золото лекарственных препаратов, применяемых в дерматологии.

Наиболее распространенным соединением золота (III) является хлорид АuСl₃, хорошо растворимый в воде.

Оксид и гидроксид золота (III) — амфотерные соединения с более выраженными кислотными свойствами. Гидроксид золота (III) в воде не растворяется, но растворяется в щелочах с образованием гидроксокомплекса:

АuО(ОН) + NаОН + Н₂О → Nа[Аu(ОН)₄]

Реагирует с кислотами с образованием ацидокомплекса:

АuО(ОН) + 2Н₂SО₄ → Н[Аu(SО₄)₂] + 2Н₂О

Для золота и его аналогов известно большое число комплексных соединений. Знаменитая реакция растворения золота в «царской водке» (1 объем конц. НМОз и 3 объема конц. НСl) представляет собой образование комплексной кислоты:

Аu + 4НСl + НNО₃ → Н[АuСl₄] + NO + 2Н₂О

В организме медь функционирует в степенях окисления + 1 и +2. Ионы Сu⁺ и Сu²⁺ входят в состав «голубых» белков, выделенных из бактерий. Эти белки имеют сходные свойства и называются азуринами.

Медь (I) более прочно связывается с серосодержащими лигандами, а медь (II) с карбоксильными, фенольными, аминогруппами белков. Медь (I) дает комплексы с координационным числом, равным 4. Образуется тетраэдрическая структура (если участвует четное число d-электронов). Для меди (II) координационное число равно 6, ему соответствует орторомбическая геометрия комплекса.