Соединения цинка и кадмия

Соединения со степенью окисления +2. Цинк и кадмий образуют оксиды белого и коричневого цвета, соответственно. Получают прямым синтезом или разложением солей:

ZnСO₃ = ZnO + СО₂;

2Cd(NO₃)₂ = 2CdO + 4NO₂ + O₂

Гидроксиды и оксиды обладают амфотерными свойствами, однако у соединений кадмия преобладают основные свойства. Амфотерный характер Zn(OH)₂ и его поведение в кислых и щелочных растворах можно отразить схемой:

+ H⁺ + OH^-

[Zn(H₂O)₄]²⁺  Zn(OH)₂  [Zn(OH)₄]^2-

Кислотные свойства Cd(OH)₂ проявляются только при длительном кипячении в концентрированных растворах щелочей. Образующиеся гексагидроксокадматы легко разрушаются водой.

t

Сd(OH)₂ + 4NaOH = Na₄[Cd(OH)₆]

Гидроксиды цинка и кадмия растворимы в аммиачных растворах за счет образования устойчивых координационных соединений:

Zn(OH)₂ + 4NH₃ = [Zn(NH₃)₄](OH)₂;

Сd(OH)₂ + 6NH₃ = [Cd(NH₃)₆](OH)₂

Для цинка и кадмия известно большое число солей, из которых малорастворимы фториды, карбонаты. Цинк и в меньшей степени кадмий образуют координационные соединения как катионного, так и анионного типа. Характерные координационные числа цинка – 4 и 6, кадмия – 6. Наиболее устойчивы цианидные комплексы, которые образуются при взаимодействии нерастворимых цианидов цинка или кадмия с избытком цианида щелочного металла:

Э(CN)₂ + 2NaCN = Na₂[Э(CN)₄]

Соединения кадмия весьма ядовиты!

Соединения ртути

Соединения со степенью окисления +1. Для ртути(I) известен оксид - Hg₂O (черного цвета), галогениды, например, Hg₂Сl₂ (каломель) и некоторые соли. Большинство соединений ртути(I) бесцветны и нерастворимы в воде. Хорошо растворим нитрат ртути(I) - Hg₂(NO₃)₂2H₂O, являющийся основным соединением при получении производных ртути(I).

Соединения ртути(I) в зависимости от условий могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Например:

Hg₂Cl₂ + Cl₂ = HgCl₂; Hg₂Cl₂ + SnCl₂ = 2Hg + SnCl₄

Производные катиона Hg₂²⁺ склонны к диспропорционированию:

Hg₂²⁺ = Hg²⁺ + Hg

По этой причине не удается получить по обменной реакции Hg₂S и Hg₂(CN)₂, так как они сразу же диспропорционируют с образованием свободной ртути и нерастворимых HgS и Hg(CN)₂.

Соединения со степенью окисления +2. Оксид ртути(II) в зависимости от степени дисперсности может быть красного или желтого цвета. Оксид обладает основными свойствами, термически нестоек:

t

2HgO = 2Hg + O₂

Гидроксид ртути неизвестен, уже при получении он разлагается на оксид и воду:

Hg(NO₃)₂ + 2KOH = HgО + 2КNO₃ + Н₂О

При действии аммиака на соединения ртути обычно образуются амидные производные, нерастворимые в воде:

HgCl₂ + 2NH₃ = HgNH₂Cl + NH₄Cl

Галогениды HgBr₂ и HgI₂ в воде нерастворимы. Из солей ртути в воде растворяются сульфат и нитрат, карбонат ртути(II) неизвестен.

Координационные числа ртути(II) – 2 и 4. Координационные соединения очень устойчивы и легко образуются в растворах. Например:

HgI₂ + 2KI = K₂[HgI₄]; HgS + K₂S = K₂[HgS₂];

Соединения ртути(II) проявляют окислительные свойства.

2Hg²⁺ + 2e^-  Hg₂²⁺; E⁰ = 0,92 В;

Hg²⁺ + 2e^-  Hg; E⁰ = 0,85 В

Например:

Hg(NO₃)₂ + Hg = Hg₂(NO₃)₂;

HgCl₂ + SO₂ + 2H₂O = Hg + H₂SO₄ + 2HCl

Пары ртути и ее соединения чрезвычайно токсичны!