16.3. Соединения

Соединения с водородом. Гидриды ЭH₂ – твердые малоустойчивые вещества. Температуры разложения гидридов цинка, кадмия и ртути соответственно равны: 90, –20 и –125С.

Получают гидриды взаимодействием иодидов металлов с алюмогидридом лития в среде диэтилового эфира:

2ЭI₂ + LiAlH₄ → 2ЭH₂ + LiI + AlI₃.

Оксиды. Степени окисления +2 соответствуют оксиды ЭО. Извстен также оксид ртути (I) Hg₂O.

Оксиды ЭО и Hg₂O – кристаллические вещества различной окраски (ZnO – белый, CdO, Hg₂O – черные, HgO – красный или оранжевый в зависимости от степени измельчения); практически нерастворимы в воде; оксиды ртути термически нестойки. Некоторые свойства оксидов элементов подгруппы приведены в табл. 16.4.

Таблица 16.4

Оксиды элементов побочной подгруппы II группы

Степени окисления	+2			+1
Оксид	ZnO	CdO	HgO	Hg2O
Температура плавления, С	1975	Возгоняется при 700С	Разлагается при t > 400С	Разлагается при 100С
Усиление основных свойств

Оксиды ЭO получают прямым синтезом или прокаливанием гидроксидов, нитратов, карбонатов:

2Э + O₂ 2ЭO;

Э(ОН)₂ ЭO + Н₂O (Э = Zn, Cd); 2Э(NO₃)₂ 2ЭO + 4NO₂ + O₂;

(ZnOH)₂CO₃ 2ZnO + CO₂ + H₂O; CdCO₃ CdO + CO₂.

Оксиды ртути получают также взаимодействием растворов солей ртути со щелочами:

Hg(NO₃)₂ + 2KOH → HgO↓ + 2KNO₃ + H₂O;

Hg₂(NO₃)₂ + 2KOH → Hg₂O↓ + 2KNO₃ + H₂O.

Оксиды ртути обладают основными свойствами; ZnO, CdO – амфотерные оксиды. При взаимодействии ЭО с кислотами образуются соли этих металлов:

ZnO + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + H₂O.

Со щелочами в растворе ZnO и CdO образуют гидроксокомплексы:

ZnO + 4KOH + H₂O → K₂[Zn(OH)₄] (тетрагидроксоцинкат калия);

CdO + 4KOH_(конц.) + H₂O K₄[Cd(OH)₆] (гексагидроксокадмат калия).

Оксид ртути (II) проявляет окислительные свойства; оксиды цинка и кадмия восстанавливаются при действии сильных восстановителей:

HgO + Fe FeO + Hg; ZnO + C Zn + CO;

CdO + H₂ Cd + H₂O.

Оксид ртути (I) в зависимости от условий может окисляться и восстанавливаться; характерны реакции диспропорционирования:

Hg₂O Hg + HgO.

Гидроксиды Э(ОН)₂ известны для цинка и кадмия. Гидроксиды ртути (I) и ртути (II) неустойчивы и разлагаются при своем образовании:

Hg(NO₃)₂ + 2KOH → HgO↓ + H₂O + 2KNO₃;

Hg₂(NO₃)₂ + 2KOH → Hg₂O↓ + H₂O + 2KNO₃.

Zn(OH)₂ и Cd(OH)₂ – белые кристаллические вещества (Zn(OH)₂ может быть получен и в аморфном состоянии), практически нерастворимы в воде; термически нестойки, при нагревании разлагаются не плавясь, переходя в оксиды.

Получают гидроксида цинка и кадмия действием щелочей на растворы солей этих металлов:

Э(NO₃)₂ + 2NaOH → Э(OH)₂↓ + 2KNO₃.

Гидроксид цинка – типичное амфотерное соединение, амфотерные свойства гидроксида кадмия выражены очень слабо. При взаимодействии со щелочами в растворах образуются гидроксокомплексы, с кислотами – соли этих металлов:

Zn(OH)₂ + 2KOH → K₂[Zn(OH)₄];

Cd(OH)₂ + 4KOH_(конц.) K₄[Cd(OH)₆]:

Zn(OH)₂ + 2KOH K₂ZnO₂ + 2H₂O;

Cd(OH)₂ + 2HNO₃ → Cd(NO₃)₂ + 2H₂O.

Гидроксиды цинка и кадмия легко взаимодействует с растворами аммиака, образуя комплексные аммиакаты:

Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂ (гидроксид тетраамминцинка);

Cd(OH)₂ + 6NH₃ → [Cd(NH₃)₆](OH)₂ (гидроксид гексаамминкадмия).

Из соединений цинка и его аналогов в воде растворяются большинство галогенидов, сульфаты, нитраты и некоторые другие. Благодаря устойчивости конфигурации (n–1)d¹⁰ большинство соединений бесцветны. При действии аммиака на растворы солей металлов легко образуются аммиакаты:

ZnSO₄ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄]SO₄.

Металлическая ртуть и соединения цинка, кадмия и ртути ядовиты.