Свойства и применение металлической ртути.
Ртуть – единственный металл, находящийся при комнатной температуре в жидком состоянии. Химически менее активна, чем цинк и кадмий.
Конфигурация внешних электронов атома Hg 5d106s2, в соответствии с чем при химических реакциях образуются катионы Hg2+ и Hg22+. Химическая активность Ртути невелика. В сухом воздухе (или кислороде) она при комнатной температуре сохраняет свой блеск неограниченно долго. С кислородом дает два соединения: черный оксид (I) Hg2O и красный оксид (II) HgO. Hg2O появляется в виде черной пленки на поверхности Ртути при действии озона. HgO образуется при нагревании Hg на воздухе (300-350 °С), а также при осторожном нагревании нитратов Hg(NO3)2 или Hg2(NO3)2. Гидроксид Ртути практически не образуется. При взаимодействии с металлами, которые Ртуть смачивает, образуются амальгамы. Из сернистых соединений важнейшим является HgS, которую получают растиранием Hg с серным цветом при комнатной температуре, а также осаждением растворов солей Hg2+ сероводородом или сульфидом щелочного металла. С галогенами (хлором, иодом) Ртуть соединяется при нагревании, образуя почти недиссоциирующие, в большинстве ядовитые соединения типа HgX2. В соляной и разбавленной серной кислотах Ртуть не растворяется, но растворима в царской водке, азотной и горячей концентрированной серной кислотах.
Ртуть широко применяется при изготовлении научных приборов (барометры, термометры, манометры, вакуумные насосы, нормальные элементы, полярографы, капиллярные электрометры и других), в ртутных лампах, переключателях, выпрямителях; как жидкий катод в производстве едких щелочей и хлора электролизом, в качестве катализатора при синтезе уксусной кислоты, в металлургии для амальгамации золота и серебра, при изготовлении взрывчатых веществ; в медицине (каломель, сулема, ртутьорганические и других соединения), в качестве пигмента (киноварь), в сельском хозяйстве (органические соединения Ртути) в качестве протравителя семян и гербицида, а также как компонент краски морских судов (для борьбы с обрастанием их организмами). Ртуть и ее соединения токсичны, поэтому работа с ними требует принятия необходимых мер предосторожности.
Соединения ртути(II). Оксид ртути(II).
Оксид ртути(II) — бинарное соединение ртути и кислорода с формулой HgO. Это твёрдое непрочное при нормальных условиях вещество красного или оранжевого цвета является основным и важнейшим оксидом ртути и практически не встречается в природе.
Красный оксид ртути получают нагреванием ртути до 350 °C или пиролизом нитрата ртути.
Жёлтый оксид получают осаждением солей ртути(II) щелочами, например:
Разница в цвете объясняется размером частиц, обе формы имеют одинаковую структуру — цепь линейных звеньев состава O-Hg-O соединённых под углом 108°. Размеры частиц жёлтого оксида ртути составляют до 4 мкм, красной — более 8 мкм.
Жёлтый HgO является более химически активным, разлагается при температуре 332oC, при нагревании краснеет. Красный HgO распадается при 500, а при нагревании обратимо меняет свой цвет на чёрный.
Оксид ртути(II) в воде малорастворим, его насыщенный водный раствор имеет концентрацию 2,6·10-4 моль/л для жёлтой формы и 2,4·10-4 моль/л для красной. Проявляет слабые основные свойства.
Растворяется в концентрированных растворах щелочей, при этом образуются гидроксокомплексы. Жёлтый HgO взаимодействует с NH3 с образованием основания Миллона:
Это вещество реагирует с кислотами, образуя соответствующие соли [Hg2N]•H2O (X = NO3-, ClO3-, Cl3-, Br3-, I3-).
Применяется для получения ртути, а также в некоторых видах гальванических элементов. Обладает сильным токсическим действием.