Химия — это магия по-научному! Посмотрев наш курс, вы убедитесь в этом. Мы не только расскажем вам о неорганических веществах, их превращениях, физических и химических свойствах, но и наглядно покажем всё это в настоящей химической лаборатории. (Спойлер: у нас взорвался натрий, да и вообще много чего интересного произошло). В курсе вы узнаете об основных химических элементах Периодической системы: сначала главных подгрупп, а затем уже переходных металлов. Вряд ли в школе вы говорили об этом так подробно и увлекательно. Химия каждого элемента рассматривается на «продвинутом» уровне, поэтому в начале курса мы напомним вам основы общей химии и ключевые понятия неорганики. При рассмотрении химических свойств поддерживается концепция их разделения на три главнейшие группы: кислотно-основные свойства, окислительно-восстановительные превращения и реакции комплексообразования. Добро пожаловать в красивый (и немного опасный) мир неорганической химии! Вводный модуль. Основы общей химии (10 видео) Неделя 1. Неорганические вещества и их реакции (11 видео) Неделя 2. Водород, галогены, кислород (11 видео) Неделя 3. Сера, азот (11 видео) Неделя 4. Фосфор, углерод, кремний, металлы главных подгрупп (10 видео) Неделя 5. Переходные элементы (10 видео)
6.10. Злодейка ртуть
Loading...
En provenance du cours de Novosibirsk State University
Неорганическая химия
18 notes
Rencontrer les enseignants
Константин Коваленкокандидат химических наук, доцент
Факультет естественных наук
[МУЗЫКА] [МУЗЫКА]
И отдельно рассмотрим ртуть и её соединения.
Начнём с того, что ртуть расплавляет многие металлы,
при этом образуются сплавы.
Их можно выразить формулой, например, металл x Hg y.
И сплавы называются амальгамы.
В зависимости от соотношения, от состава этого сплава,
от x и y амальгамы могут быть как жидкими, так и твёрдыми.
Пожалуй, единственный металл, который не образует амальгам — это железо.
Отмечу, что химические свойства амальгам повторяют химические свойства металлов,
их составляющих.
Давайте вспомним, мы уже с вами рассматривали ранее амальгаму алюминия.
Алюминий в этом случае мог в амальгамированном состоянии реагировать с
водой с образованием Al(OH)3.
Однако, обычный алюминий этого не делает, поскольку покрыт оксидной плёнкой.
Переходим к соединениям ртути.
Для ртути известные две положительные степени окисления — плюс один и плюс два.
Начнём с наиболее устойчивой степени окисления плюс два.
Соединения ртути в этой степени окисления достаточно легко получить.
Достаточно окислить ртуть, например, кислородом при нагревании.
При температуре 300 градусов Цельсия будет получаться красный оксид ртути HgO.
Однако, при охлаждении до комнатной температуры он поменяет свой
цвет на жёлтый.
Изменение цвета — это, несомненно, признак химической реакции.
В этом случае происходит перестройка одной полиморфной структуры в другую.
Известны для ртути два и соли, но в отличие от
большинства других катионов металлов, которые мы с вами рассматривали,
здесь соли нужно разделить на три группы, а не на две.
Итак, для ртути два плюс известны растворимые соли.
Например, Hg(NO3)2, HgF2, HgSO4 или Hg(ClO4)2.
Общим свойством этих солей является то, что в водном растворе
они полностью диссоциируют, то есть эти соли относятся к сильным электролитам.
Несомненно, Hg2+, образующийся при их диссоциации в водном растворе,
подвергается гидролизу.
Известны для ртути два плюс и нерастворимые соли.
Например, красный HgI2 или белый Hg(SCN)2 или чёрный HgS,
пожалуй, самая нерастворимая соль.
Но известна ещё и третья группа солей.
Они, с одной стороны, растворимы.
Например, HgCl2, это соединение известно как сулема, или HgBr2 или Hg(CN)2.
Однако, в водном растворе эти соединения, эти соли не подвергаются диссоциации.
То есть они являются слабыми электролитами.
Итак, сулема хорошо растворяется в воде, но не подвергается диссоциации,
за счёт того что связи Hg-Cl в этом соединении достаточно прочные.
Сильные электролиты в водном растворе, как я уже отмечал, подвергаются гидролизу.
Причём, этот гидролиз достаточно сильный,
поскольку основание HgO очень слабое, и уже в кислой среде может
наблюдаться образование малорастворимого осадка HgOHNO3.
При разбавлении раствора HgNO3 водой.
А вот HgF2 так и вовсе подвергается полному гидролизу с
выпадением осадка HgO и образованием слабой плавиковой кислоты.
А вот соли, растворимые, конечно же, соли, но слабые электролиты,
например, HgCl2, в водном растворе гидролизу не подвергаются.
И перейдём к степени окисления плюс один.
Надо отметить, что в этой степени окисления ртуть образует довольно
необычный катион Hg2 два плюс за счёт того,
что образуется достаточно прочная связь ртуть-ртуть.
Ртуть очень склонна к образованию подобных связей.
Как же можно получить соединение ртути один?
Для этого достаточно ртуть растворять в недостатке азотной кислоты,
и будет получаться нитрат ртути один.
Конечно же, продуктом восстановления азотной кислоты будет NO.
Можно получить такие соединения и в результате реакции
сопропорционирования ртути два плюс и ртути ноль.
Константа равновесия 170, значит, такие реакции идут достаточно хорошо.
Ртуть один образует растворимые соли.
К ним относятся только нитрат и фторид.
Большинство солей ртути один не растворимы, к ним, например,
относятся хлорид, бромид и йодид.
Hg2Cl2 называется каломель и используется в электрохимии и аналитической химии
в качестве вещества для создания каломельного электрода.
Растворимые соли ртути один подвергаются гидролизу подобно солям ртути два.
Так при разбавлении подкисленного азотной кислотой раствора нитрата ртути
один происходит гидролиз и выпадает в осадок Hg2(OH)NO3.
Раствор мутнеет буквально на глазах.
А вот фторид ртути один подобно фториду ртути два подвергается полному гидролизу,
но поскольку ни оксид, ни гидроксид ртути один не известны,
то результатом этой реакции является диспропорционирование
ртути один с образованием HgO и металлической ртути.
HgO жёлтого цвета, но металлическая ртуть выпадает мелкодисперсная,
поэтому мы наблюдаем образование серого или даже чёрного осадка.
И давайте в заключение сравним химические свойства нитрата ртути два и
нитрата ртути один.
Сделаем это с помощью таблицы.
Давайте будем в первом столбце откладывать реагент,
которым будет действовать на нитрат ртути два и нитрат ртути один, соответственно.
Итак, первым реагентом будет хлорид.
При взаимодействии с ртутью два плюс будет образовываться слабый электролит HgCl2.
Однако, он растворим, поэтому никаких видимых изменений мы наблюдать не будем.
Будет образовываться бесцветный раствор.
А вот в случае реакции с ртутью один будет образовываться белый
осадок каломели Hg2Cl2.
Следующий реагент — этот йод минус.
Если мы добавим немного, то есть недостаток,
йод минус к ртути два, то мы увидим образование красного осадка HgI2.
А вот в случае ртути один будет выпадать уже жёлтый осадок Hg2I2.
Избыток йодида приведёт к тому, что в случае ртути два образуется чрезвычайно
прочный комплекс HgI4 два минус, а ртуть один подвергнется диспропорционированию
с образованием всё того же комплекса HgI4 два минус и металлической ртути.
Этот комплекс очень прочный и соль K2HgI4 получила название реактив Несслера.
Она используется в аналитической химии для качественного
обнаружения аммиака и катионов аммония в растворе.
Ну и последний реагент, который мы с вами рассмотрим, это сульфид.
При добавлении сульфида к ртути два образуется,
пожалуй, одна из самых нерастворимых солей HgS чёрного цвета.
Ну а в случае ртути один будет происходить диспропорционирование,
образование HgS и металлической ртути.
Отмечу, что ртуть имеет чрезвычайно огромное сродство к сере.
Поэтому можно проводить демеркуризацию помещений, то есть удаление ртути в
результате случайных проливов, например, если вы разбили градусник, с помощью серы.
Это сродство такое же большое, как и сродство серы к серебру.
Конечно же, ртуть можно окислить и другими способами.
Металлическая ртуть вступает в реакции с азотной кислотой с образованием нитрата
ртути два или нитрата ртути один.
Эти реакции мы с вами уже рассматривали.
Конечно, нитраты ртути один можно окислить до нитрата ртути два добавляя
избыток азотной кислоты, а луче концентрированную азотную кислоту.
Можно металлическую ртуть окислить и с помощью хлорного железа, например, FeCl3.
Ну и последнее превращение, которые мы с вами рассмотрим.
Ртуть два можно восстановить до ртути один не только металлической ртутью, но и,
например, таких хорошим неорганическим восстановителем, как хлорид олова два.
Если мы добавим немножко, то есть недостаток SnCl2 к раствору сулемы HgCl2,
то увидим образование белого осадка Hg2Cl2.
Если же мы добавим избыток этого реагента,
то в осадок уже выпадет металлическая ртуть.
Explorer notre catalogue
Rejoignez-nous gratuitement et obtenez des recommendations, des mises à jour et des offres personnalisées.
Coursera propose un accès universel à la meilleure formation au monde,
en partenariat avec des universités et des organisations du plus haut niveau, pour proposer des cours en ligne.
© 2018 Coursera Inc. Tous droits réservés.
