- Строение молекулы
- Электронная конфигурация
- Номенклатура
- свойства
- Молекулярный вес
- Химические свойства
- получение
- Чистый гидроксид ртути
- Соосаждение с гидроксидом железа (III)
- Приложения
- Последние исследования
- риски
- Ссылки
Гидроксид ртуть , представляет собой неорганическое соединение , в котором металл ртуть (Hg) , имеет степень окисления 2+. Его химическая формула - Hg (OH) 2 . Однако этот вид еще не был получен в твердой форме при нормальных условиях.
Гидроксид ртути или гидроксид ртути является короткоживущим переходным промежуточным продуктом при образовании оксида ртути HgO в щелочном растворе. Из исследований, проведенных на растворах оксида ртути HgO, был сделан вывод, что Hg (OH) 2 является слабым основанием. Другие виды, которые его сопровождают, - это HgOH + и Hg 2+ .
Химическая формула гидроксида ртути (II). Автор: Марилу Стеа.
Несмотря на невозможность осаждения в водном растворе, Hg (OH) 2 была получена фотохимической реакцией ртути с водородом и кислородом при очень низких температурах. Он также был получен в форме соосаждения вместе с Fe (OH) 3 , где присутствие галогенид-ионов влияет на pH, при котором происходит соосаждение.
Поскольку его нелегко получить в чистом виде на лабораторном уровне, не было возможности найти какое-либо применение этому соединению или определить риски его использования. Однако можно сделать вывод, что он представляет те же риски, что и другие соединения ртути.
Строение молекулы
Структура гидроксида ртути (II) Hg (OH) 2 основана на линейной центральной части, образованной атомом ртути с двумя атомами кислорода по бокам.
К этой центральной структуре прикреплены атомы водорода, каждый рядом с каждым кислородом, которые свободно вращаются вокруг каждого кислорода. Это можно было бы просто представить следующим образом:
Теоретическая структура гидроксида ртути (II). Автор: Марилу Стеа
Электронная конфигурация
Электронная структура металлической ртути Hg выглядит следующим образом:
5 д 10 6 с 2
где - электронная конфигурация благородного газа ксенона.
Наблюдая за указанной электронной структурой, можно сделать вывод, что наиболее стабильной степенью окисления ртути является та, при которой теряются 2 электрона 6-секундного слоя.
В гидроксиде ртути Hg (OH) 2 атом ртути (Hg) находится в степени окисления 2+. Следовательно, в Hg (OH) 2 ртуть имеет следующую электронную конфигурацию:
5 д 10
Номенклатура
- Гидроксид ртути (II)
- Гидроксид ртути
- дигидроксид ртути
свойства
Молекулярный вес
236,62 г / моль
Химические свойства
Согласно полученной информации, возможно, что Hg (OH) 2 является переходным соединением при образовании HgO в щелочной водной среде.
Добавление гидроксильных ионов (ОН - ) к водному раствору ионов ртути Hg 2+ приводит к осаждению желтого твердого вещества оксида ртути (II) HgO, в котором Hg (OH) 2 является пропускающим агентом или временный характер .
Оксид ртути (II). Leiem. Источник: Wikipedia Commons.
В водном растворе Hg (OH) 2 является очень короткоживущим промежуточным продуктом, так как он быстро высвобождает молекулу воды и твердый осадок HgO.
Хотя осаждение гидроксида ртути Hg (OH) 2 не представляется возможным , оксид ртути (II) HgO в некоторой степени растворяется в воде, образуя раствор разновидностей, называемых «гидроксидами».
Эти частицы в воде, называемые «гидроксидами», являются слабыми основаниями, и, хотя они иногда ведут себя как амфотерные, в целом Hg (OH) 2 является более щелочной, чем кислой.
Когда HgO растворяется в HClO 4, исследования показывают присутствие иона ртути Hg 2+ , иона моногидроксимертути HgOH + и гидроксида ртути Hg (OH) 2 .
Равновесия, которые возникают в таких водных растворах, следующие:
Hg 2+ + H 2 O ⇔ HgOH + + H +
HgOH + + H 2 O ⇔ Hg (OH) 2 + H +
В щелочных растворах NaOH образуется Hg (OH) 3 - .
получение
Чистый гидроксид ртути
Гидроксид ртути (II) Hg (OH) 2 не может быть получен в водном растворе, поскольку при добавлении щелочи к раствору ионов ртути Hg 2+ выпадает желтый оксид ртути HgO.
Однако в 2005 году некоторым исследователям удалось впервые получить гидроксид ртути Hg (OH) 2 в 2005 году с помощью ртутной дуговой лампы, исходя из элементов ртути Hg, водорода H 2 и кислорода O 2 .
Лампа ртутная. D-Кура. Источник: Wikipedia Commons.
Реакция является фотохимической и проводилась в присутствии твердого неона, аргона или дейтерия при очень низких температурах (около 5 К = 5 градусов Кельвина). Свидетельство образования соединения было получено с помощью спектров поглощения ИК (инфракрасного) света.
Полученная таким образом Hg (OH) 2 очень стабильна в условиях опыта. Считается, что фотохимическая реакция протекает через промежуточное соединение O-Hg-O до стабильной молекулы HO-Hg-OH.
Соосаждение с гидроксидом железа (III)
Если сульфат ртути (II) HgSO 4 и сульфат железа (III) Fe 2 (SO 4 ) 3 растворяются в кислом водном растворе, и pH начинает увеличиваться при добавлении раствора гидроксида натрия NaOH, через некоторое время из покоя образуется твердое вещество, которое, как предполагается, представляет собой соосаждение Hg (OH) 2 и Fe (OH) 3 .
Было обнаружено, что образование Hg (OH) 2 является критическим этапом в этом соосаждении с Fe (OH) 3 .
Образование Hg (OH) 2 в осадке Fe (OH) 3 -Hg (OH) 2 сильно зависит от присутствия таких ионов, как фторид, хлорид или бромид, от их удельной концентрации и от pH раствора.
В присутствии фторида (F - ) при pH более 5 соосаждение Hg (OH) 2 с Fe (OH) 3 не нарушается. Но при pH 4 образование комплексов между Hg 2+ и F - препятствует соосаждению Hg (OH) 2 .
В случае присутствия хлорида (Cl - ) соосаждение Hg (OH) 2 происходит при pH 7 или выше, то есть предпочтительно в щелочной среде.
Когда присутствует бромид (Br - ), соосаждение Hg (OH) 2 происходит при еще более высоком pH, то есть pH выше 8,5 или более щелочном, чем с хлоридом.
Приложения
Из обзора доступных источников информации сделан вывод, что гидроксид ртути (II) Hg (OH) 2 , являющийся соединением, еще не полученным на коммерческом уровне, не имеет известных применений.
Последние исследования
С помощью методов компьютерного моделирования в 2013 г. исследованы структурные и энергетические характеристики, связанные с гидратацией Hg (OH) 2 в газообразном состоянии.
Координация металл-лиганд и энергии сольватации были рассчитаны и сравнены, варьируя степень гидратации Hg (OH) 2 .
Среди прочего, было обнаружено, что, по-видимому, теоретическая степень окисления составляет 1+ вместо предполагаемой 2+, обычно назначаемой для Hg (OH) 2 .
риски
Хотя Hg (OH) 2 как таковая не была выделена в достаточном количестве и, следовательно, не использовалась в коммерческих целях, ее конкретные риски не определены, но можно сделать вывод, что она представляет те же риски, что и остальные соли Меркурий.
Он может быть токсичным для нервной системы, пищеварительной системы, кожи, глаз, дыхательной системы и почек.
Вдыхание, проглатывание или контакт с кожей соединений ртути может вызвать повреждение, начиная от раздражения глаз и кожи, бессонницы, головных болей, тремора, повреждения кишечного тракта, потери памяти и заканчивая почечной недостаточностью. другие симптомы.
Ртуть признана загрязнителем во всем мире. Большинство соединений ртути, которые вступают в контакт с окружающей средой, метилируются бактериями, присутствующими в почвах и отложениях, с образованием метилртути.
Галогенид метилртути. Автор: Загружено пользователем: Rifleman 82. Источник: Неизвестен. Источник: Wikipedia Commons.
Это соединение биоаккумулируется в живых организмах, переходя из почвы в растения, а оттуда - в животных. В водной среде перенос происходит еще быстрее: от очень мелких видов к крупным за короткое время.
Метилртуть оказывает токсическое действие на живые существа и, в частности, на людей, которые попадают в организм через пищевую цепочку.
При проглатывании с пищей он особенно вреден для маленьких детей и плода у беременных женщин, поскольку, будучи нейротоксином, он может вызывать повреждение мозга и нервной системы в процессе формирования и роста.
Ссылки
- Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
- Ван, Сюэфэн и Эндрюс, Лестер (2005). Инфракрасный спектр Hg (OH) 2 в твердом неоне и аргоне. Неорганическая химия, 2005, 44, 108-113. Восстановлено с pubs.acs.org.
- Amaro-Estrada, JI, et al. (2013). Водная сольватация Hg (OH) 2 : изучение функциональной теории энергии и динамической плотности структур Hg (OH) 2 - (H 2 O) n (n = 1-24). J. Phys. Chem. A 2013, 117, 9069-9075. Восстановлено с pubs.acs.org.
- Иноуэ, Йошиказу и Мунэмори, Макото. (1979). Соосаждение ртути (II) с гидроксидом железа (III). Наука об окружающей среде и технологии. Том 13, номер 4, апрель 1979 г. Получено с pubs.acs.org.
- Чанг, LW и др. (2010). Нервная система и поведенческая токсикология. В комплексной токсикологии. Восстановлено с sciencedirect.com.
- Хейни, Алан и Липси, Ричард Л. (1973). Накопление и эффекты гидроксида метилртути в наземной пищевой цепи в лабораторных условиях. Environ. Pollut. (5) (1973) стр. 305-316. Восстановлено с sciencedirect.com.