РТУТИ ОКСИДЫ

O*Hg — Бинарные химические соединения — Каталог статей —

РТУТИ ОКСИДЫ

HgO

HgO2

Hg2O

В соприкосновении с сухим воздухом ртуть не изменяется. Будучи нагретой, она окисляется лишь медленно. Ртуть окисляется длительным нагреванием на воздухе до 300 — 3500С. Выше 3000С   ртуть  окисляется кислородом.

HgO

Оксид HgO образует две кристаллические модификации- желтую ( ∆Н0обр= — 90,458   кДж/моль) и красную ( ∆Н0обр=  — 90,876 кДж/моль). Желтый HgО встречается в природе в виде минерала.

Желтая форма химически более активна, разлагается при 3320С. Красная форма разлагается около 5000С, при нагревании чернеет, но приобретает прежний цвет при охлаждении. Желтая модификация при нагревании краснеет.

HgO имеет ярко — красный цвет. При очень тонком измельчении ее цвет становится желтым. Желтая форма HgO выделяется также при ее образовании за счет химических реакций в растворах.

Ввиду нестойкости HgO при высоких температурах

2HgO =  2Hg + O2

получение металлической ртути из HgS сводится к одной реакции

HgS + O2 = Hg + SO2

Выделяющиеся пары ртути улавливаются в специальных приемниках, где они и сжижаются.

Известны реакции

HgO + 2Cl2 = HgCl2 + Cl2O

3HgO + 3B2F4 = 4BF3 + B2O3 + 3Hg

Красный HgO получают сухим или мокрым способом.

При сухом способе Hg окисляют O2  или O3  при 300-4000С или осторожно нагревают Hg2(NO3)2 либо Hg(NO3)2 до 350-4000С.

При мокром способе из горячих растворов солей Hg(II)  осаждают HgO гидроксидами щелочных или щелочно-земельных металлов. Образующийся при введении щелочей Hg(OH)2 тотчас распадается на HgO и H2O.

Получают HgO также анодным растворением ртути в растворах щелочей. Желтый HgO получают действием щелочей на растворы солей Hg(II) при комнатной температуре.

Hg(OH)2 начинает осаждаться при рН 2, полной осаждение происходит при рН 5-12.

Гидроокись ртути Hg(OH)2 отщепляет воду уже в момент образования. Поэтому при действии сильных щелочей на соли ртути, например по реакции

2NaOH + Hg(NO3)2 = HgO↓ + 2NaNO3 + H2O

выделяется желтая окись ртути. В избытке щелочи она практически нерастворима, а с кислотами легко образует соли. Красную окись ртути обычно получают нагреванием Hg(NO3)2 до 360 — 4000С, а желтую  – действием щелочей на раствор этой соли.

Желтый и красный HgO – окислители в препаративной химии, пигменты красок для морских судов, желтый-компонент кожных мазей, красный-деполяризатор в ртутно-цинковых и ртутно-индиевых элементах.

HgO2

Пероксид HgO2 – кристаллы. Неустойчив, взрывается при нагревании и ударе.

ПолучаютHgO2 при взаимодействии желтого HgО с 30%-ным раствором H2O2 при –150С или при добавлении к спиртовому раствору HgCl2 раствора H2O2 и K2CO3.

При сухом способе синтезаHgO2 оксид HgO сплавляют с пероксидом щелочного металла и получают бесцветное соединение M2HgO2, которое разлагается водой на HgO2 и МОН.

Hg2O

Гемиоксид Hg2O – черные кристаллы ( ∆Н0обр=   — 91,3 кДж/моль).

ПолучаютHg2O действием паров воды  на ртуть при температуре  до 3000С.

Оксид ртути(I) (закись ртутигемиоксид ртути) — неорганическое вещество: соединение ртути с кислородомсостава Hg2O.

Свойства

Представляет собой чёрное кристаллическое вещество. При нагревании или на свету разлагается:

Молярная масса равна 419,94 г/моль. Плотность в твёрдом состоянии 9800 кг/м3. Внешний вид при комнатной температуре — тёмно-оранжевые непрозрачные кристаллы, коричневый или чёрный порошок. Не имеет ни вкуса, ни запаха. Ядовит. Практически нерастворим в воде.

Получение

Оксид ртути(I) получают действием водяного пара на ртуть при 300°C:

 

Оксид ртути(II) — бинарное соединение ртути и кислорода с формулой HgO. Это твёрдое непрочное принормальных условиях вещество в зависимости от дисперсности красного или оранжевого (жёлтого) цветаявляется основным и важнейшим оксидом ртути и практически не встречается в природе, за исключением редкого минерала монтроидита.

Свойства оксида ртути и реакция ее разложения

РТУТИ ОКСИДЫ
[Wikimedia]

Оксид ртути — это бинарное соединение кислорода и ртути, формула вещества — HgO.

При нормальных условиях это твердое непрочное вещество, в зависимости от дисперсности бывает красного или желтого цвета — основной и важнейший оксид ртути.

В природе оксид ртути практически не встречается, исключение — редкий минерал монтроидит. В 1774 году ученый Джозеф Пристли с помощью оксида ртути открыл кислород (реакция разложения оксида ртути).

Свойства оксида ртути

HgO желтого цвета — более химически активное вещество, разлагающееся при температуре 332 градусов Цельсия, краснеющее при нагревании.

Красный оксид ртути распадается при 500 °С, а при нагревании меняет свой цвет на черный (эта реакция обратимая).Оксид ртути(II) малорастворим в воде и проявляет слабые основные свойства.

Растворяется в концентрированных растворах щелочей, образуя при этом гидроксокомплексы. HgO желтого цвета взаимодействует с NH₃, образуя основания Миллона:

2HgO + NH₃ → [Hg₂N]OH · H₂O + Q

Это вещество вступает в реакцию с кислотами, образуя соответствующие соли. Применяется для получения ртути, а также используется при изготовлении некоторых видов гальванических элементов. Оксид ртути очень токсичен.

Получение оксида ртути (на примере опыта)

Оксид ртути (II) — полезный реактив, из которого в лабораторных условиях можно получить разнообразные соли ртути, к примеру хлорид или ацетат ртути(II). Ацетат ртути(II) используется в органическом синтезе (например, для получения изопропилата алюминия), а с помощью Hg­Cl₂ можно получить активированную амальгаму магния.

Для проведения опыта потребуется оборудование:

  • колба со шлифом;
  • пробирка;
  • обратный холодильник;
  • пористый стеклянный фильтр;
  • коническая колба.

Используемые реактивы:

  • азотная кислота (65%-ная);
  • ртуть;
  • едкий натр;
  • хлорид натрия или соляная кислота.

Техника безопасности во время проведения опыта

Оксиды азота (II) и (IV) ядовиты и канцерогенны, работать с ним необходимо очень осторожно. Соли ртути токсичны для людей и опасны для окружающей среды. Ядовитый нитрат ртути легко всасывается через кожу. Работать необходимо под тягой и с обратным холодильником, так как отходящие газы часто содержат пары ртути, опасные сами по себе.

[Deposit Photos]

Синтез следует проводить с крайней осторожностью. Смертельная доза нитрата ртути — от 0,2 до 0,4 гр.

Процесс синтеза оксида ртути

В пробирке взвешивают 30 г (0,15 моль) ртути. В колбу на 250 мл с обратным холодильником наливают 60 мл (0,9 моль) HNO₃. Пипеткой небольшими порциями ртуть добавляют в кислоту — тут же происходит реакция.

Затем снова надевают обратный холодильник. Раствор нагревается и «закипает» от сильного выделения диоксида азота. По мере завершения реакции выделение бурого газа прекращается и раствор в колбе становится бесцветным.

Уравнение реакции:

Hg + 4H­NO₃ => Hg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

[Deposit Photos]

Чтобы предотвратить образование нитрата ртути(I), азотную кислоту берут в избытке. Жидкость остывает, и к ней добавляют HCl или NaCl — это проба на наличие ртути(I) Hg₂²⁺. При выпадении осадка Hg₂­Cl₂ в растворе присутствует ртуть (I).

К раствору необходимо добавить немного азотной кислоты, затем нагреть. При отрицательной пробе на наличие ртути(I) раствор медленно выливают в 250 мл 4М раствора гидроксида натрия.

При этом образуется оранжевый осадок оксида ртути(II) HgO, который нужно отфильтровать. Уравнение реакции:

Hg(NO₃)₂ + 2NaOH => HgO + 2NaNO₃ + H₂O

Продукт промывают водой на фильтре и высушивают до постоянной массы в эксикаторе над силикагелем. Выход оксида ртути (II) составляет 32,467 г.

При проведении опытов с оксидом ртути следует строго соблюдать правила техники безопасности. Здесь вы найдете безопасные опыты, которые можно проводить дома.

Обезвреживание отходов ртути

Весь фильтрат и промывные воды собирают в большой стакан, при необходимости реакцию раствора доводят до щелочной и добавляют избыток сульфида натрия. При этом образуется черный сульфид ртути HgS, который можно слить в канализацию.

Сульфид ртути (киноварь) [Flickr]

Запрещено выливать в раковину растворимые соли ртути. Полученный оксид ртути хранится в плотно закрытых банках.

Реакция разложения оксида ртути

Получение кислорода в лабораторных условиях основано на разложении непрочных кислородсодержащих соединений, в частности бертолетовой соли, марганцовокислого калия, перекиси натрия и окиси ртути. При нагревании эти вещества разлагаются с выделением кислорода. Реакцию разложения оксида ртути можно продемонстрировать в опыте.

Чтобы провести такой эксперимент, необходимо взять пробирку из тугоплавкого стекла с согнутым нижним концом (длина 17 см, диаметр 1,5 см, длиной 3 см). В нижний конец насыпают 3—5 г красной окиси ртути. В укрепленную в штативе пробирку в наклонном положении вставляют резиновую пробку с отводной трубкой. По ней выделяющийся при нагревании кислород отводится в кристаллизатор с водой.

При нагревании красной окиси ртути до 500 °С из отводной трубки будет выделяться кислород, а внутренние стенки пробирки покроются капельками. Кислород плохо растворяется в воде, поэтому его собирают, вытесняя воду после полного удаления воздуха из прибора.

После завершения опыта необходимо вынуть отводную трубку из кристаллизатора с водой, погасить горелку и открыть пробку только после полного остывания пробирки (пары ртути очень ядовиты). Вместо пробирки можно использовать реторту с приемником для ртути. Из 10 г красной окиси ртути получают 500 мл кислорода. Уравнение реакции разложения оксида ртути:

2HgO = 2Hg + O₂ — 2×25 ккал.

Внимание! В эксперименте использованы токсичные и опасные для здоровья вещества. Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть