Химия - это просто

Популярно о химии

· Что такое химия
· Периодическая таблица

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

· Водород
· Бор
· Углерод
· Азот
· Кислород
· Алюминий
· Кремний
· Фосфор
· Сера
· Хлор
· Хром
· Марганец
· Железо
· Медь
· Цинк
· Серебро
· Золото
· Ртуть

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Ртуть (Hg)

• Обозначение - Hg (Hydrargyrum);
• Период - VI;
• Группа - 12 (IIb);
• Атомная масса - 200,59;
• Атомный номер - 80;
• Радиус атома = 157 пм;
• Ковалентный радиус = 149 пм;
• Распределение электронов - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²5p⁶5d¹⁰6s²;
• t плавления = -38,86°C;
• t кипения = 356,6°C;
• Электроотрицательность (по Полингу/по Алпреду и Рохову) = 1,9/1,5;
• Степень окисления: +2, +1;
• Плотность (н. у.) = 13,546 г/см³;
• Молярный объем = 14,81 см³/моль.

Ртуть для очистки золота использовали еще древние греки и римляне. Чистую ртуть впервые в 1735 году выделил швед Георг Брандт, ее принадлежность к металлам была доказана М. В. Ломоносовым в 1759 году, когда российский ученый совместно с Брауном заморозил ртуть и установил ее металлические свойства.

Ртуть является единственным металлом, который находится в жидком состоянии при нормальных условиях.

Ртуть относится к группе редкоземельных металлов (содержание ртути в земной коре 7·10^-6%), однако, несмотря на это, ртутные руды бывают достаточно концентрированными (до 2,5%) по причине слабого связывания этого металла с другими элементами. 99,98% всей природной ртути находится в рассеянной форме, и только 0,02% - в месторождениях. Современная наука знает порядка 30 ртутьсодержащих минералов, основным из которых является кноварь HgS.

Ртуть в Периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева, стоит под номером "80", относится к переходным металлам (См. Атомы переходных элементов).

Рис. Строение атома ртути.

Электронная конфигурация атома ртути - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²5p⁶5d¹⁰6s² (см. Электронная структура атомов). Как и у цинка, предпоследний электронный слой атома ртути полностью заполнен, а на внешнем слое находится два s-электрона. Однако, в отличие от цинка, ртуть в соединениях может проявлять степень окисления не только +2, но и +1.

Ртуть является чрезвычайно токсичным веществом, может вызывать сильное отравление, поскольку, попадая внутрь организма человека вызывает агглютинацию эритроцитов и ингибирование ферментов, что объясняется реагированием ртути с сульфидными группами -SH, которые входят в состав различных белков, аминокислот и ферментов.

Физические свойства ртути:

• при н. у. жидкий металл серебристо-серого цвета;
• диамагнетик;
• со многими металлами образует сплавы, называемые амальгамой.

Химические свойства ртути:

• реагирует с простыми веществами: кислородом, серой, селеном, теллуром, галогенами: 2Hg + O₂ = 2HgO; Hg + S = HgS;
• не взаимодействует с N₂, P₂, Si₂, C₂;
• реагирует при нагревании с "царской водкой", азотной, концентрированной серной кислотой, образуя нитрат ртути (II):
  Hg + 4HNO_3(кнц.) = Hg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O;
• без нагревания реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат ртути (I): 6Hg + 8HNO_3(рзб.) = 3Hg₂(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O;
• не реагирует со щелочами, разбавленной серной и хлористоводородной кислотами.

Получение ртути:

• чистую ртуть получают электрохимическим рафинированием;
• промышленным способом ртуть получают обжигом руды HgS при высокой температуре (700°C): HgS + O₂ = Hg + SO₂.

Применение ртути:

• в барометрах, манометрах, термометрах, вакуумных насосах и проч.;
• в ртутных лампах, выпрямителях, переключателях;
• для амальгамации серебра и золота в металлургических процессах;
• в качестве жидкого катода при производстве едких щелочей;
• как катализатор в реакциях синтеза уксусной кислоты;
• как компонент краски морских судов;
• в качестве протравителя семян и гербицида в сельском хозяйстве.