Написать уравнение реакции гидролиза hgcl2

Хлорид ртути (II): строение, свойства, получение, применение

Хлорид ртути (II): строение, свойства, получение, применение — Наука

Содержание:

В хлорид ртути (II) Это неорганическое соединение, образованное одним атомом металлической ртути (Hg) и двумя атомами галогена хлора (Cl). Ртуть находится в степени окисления +2, а хлор -1.

Его химическая формула — HgCl.₂. Это слегка летучее белое кристаллическое вещество при комнатной температуре. Связи между его атомами более ковалентные, чем ионные.

При растворении в воде сохраняет свою молекулярную структуру.Он также растворим в различных органических растворителях. Под действием света он имеет тенденцию образовывать металлическую ртуть.

В прошлом он использовался в качестве антисептика и для лечения некоторых инфекционных заболеваний как у людей, так и у животных. Также в качестве инсектицида для борьбы с вредителями, такими как муравьи и термиты.

Однако из-за его высокой токсичности от большинства этих применений отказались, и в настоящее время он используется только в лабораториях химии или биохимического анализа.

При определенных условиях он может взорваться. Это ядовитое соединение, наносит вред людям, животным и растениям. Никогда не выбрасывайте его в окружающую среду. Также подозревают, что он канцероген.

Состав

Хлорид ртути образуется Hg со степенью окисления II и хлором с валентностью -1. В этом галогениде связи между атомами имеют очень выраженный ковалентный характер.

Это означает, что в кристалле соединение сохраняет свою молекулярную структуру Cl-Hg-Cl, где расстояние Hg-Cl аналогично тому, когда оно находится в газообразном состоянии, в то время как в кристалле расстояние с атомами хлора других молекул значительно выше.

В газообразном состоянии он явно молекулярный, а также в водном растворе.

Номенклатура

Хлорид ртути (II)
Хлорид ртути
Бихлорид ртути
Дихлормертруть

Свойства

Физическое состояние

Белое твердое кристаллическое вещество, ромбические кристаллы.

Молекулярный вес

Температура плавления

Точка сублимации

При 300 ° C он сублимируется, то есть напрямую переходит из твердого состояния в газ.

Плотность

Растворимость

Слабо растворим в воде: 7,31 г / 100 мл при 25 ° C. Растворим в спирте: 33 г / 100 мл при 25 ° C. Растворим в этилацетате. Слабо растворим в эфире: 4 г / 100 мл. Немного растворим в бензоле.

pH

Раствор 0,2 моль / л имеет pH 3,2-4,7.

Химические свойства

В водном растворе он существует почти исключительно (

99%) в форме молекулы HgCl.₂. Однако он подвергается некоторому гидролизу:

HgCl₂ + H₂O ⇔ Hg (OH) Cl + H + + Cl –

HgCl₂ + 2 часа₂O ⇔ Hg (OH)₂ + 2 часа + + 2 кл – ,

Он имеет заметную растворимость в органических растворителях, где принимает форму димеров, то есть двух соединенных молекул.

В присутствии органических веществ и под действием солнечного света оно восстанавливается с образованием хлорида ртути (I) (HgCl), а затем металлической ртути.

HgCl₂ + солнечный свет → HgCl → Hg 0

С раствором гидроксида натрия (NaOH) образуется желтый осадок оксида ртути (HgO).

Он несовместим или реагирует с формиатами, сульфитами, фосфатами, сульфидами, желатином, альбумином, щелочами, аммиаком, гидроксидом кальция, бромидами, карбонатами, железом, медью, свинцом, солями серебра и некоторыми растительными материалами.

Другие свойства

Помимо прочего, благодаря своему более ковалентному, чем ионному характеру, он является немного летучим при комнатной температуре и заметно улетучивается при 100 ° C.

Получение

Его можно получить окислением металлической ртути (Hg 0 ) с газообразным хлором (Cl₂). При нагревании и достижении температуры более 300 ° C возникает пламя и собранный пар сублимируется, а при охлаждении образуются кристаллы HgCl.₂.

Его также получают нагреванием сухого сульфата ртути (II) с хлоридом натрия. Пары HgCl₂ тот сублимат собирают и конденсируют до кристаллического твердого вещества.

Взаимодействие оксида ртути (II) с соляной кислотой в стехиометрических количествах дает кристаллы HgCl.₂ когда среда остывает.

Кристаллы можно очистить перекристаллизацией и сублимацией.

Приложения

В химических лабораториях

Используется как реагент в различных химических анализах. Он позволяет получать другие соединения ртути, такие как йодид ртути (II), оксид ртути (II), хлорид ртути (I), аммоний и хлорид ртути (II).

В лабораториях патологии

Он входит в состав уксусного раствора Ценкера, который используется для обработки образцов или образцов из биоптатов костного мозга. Ткани быстро фиксируются с отличной гистологической детализацией для просмотра под микроскопом.

Заброшенное использование

В средние века и до начала двадцатого века он использовался в различных целях, поскольку его вредное воздействие на здоровье было неизвестно.

В качестве лечения некоторых заболеваний применяют антисептические и дезинфицирующие средства местного действия.

В ветеринарии как едкое, дезинфицирующее и антисептическое средство.
В сельском хозяйстве он действовал как фунгицид для борьбы с дождевыми червями, как инсектицид и репеллент от тараканов, муравьев и термитов, а также как дезинфицирующее средство для защиты семян и луковиц.
Для консервации древесины, химическое средство для бальзамирования и консервации анатомических образцов.
В качестве катализатора при получении винилхлорида из ацетилена.

При электроосаждении алюминия.
Для маркировки железа и стали.
Как фотореагент.
При печати на тканях, в качестве протравы для меха кролика и бобра, для окрашивания древесных и растительных волокон, а также для дубления кожи.
В составе сухих батарей.

Риски

На здоровье

Это едкое соединение, чрезвычайно токсичное при проглатывании, так как может вызвать смерть. Он атакует желудочно-кишечный тракт и почечную систему. Вызывает серьезные ожоги кожи и глаз.

Продолжительное или повторяющееся воздействие этого соединения вызывает повреждение внутренних органов. Все формы ртути ядовиты и HgCl₂ это один из самых токсичных.

Предполагается, что это канцероген, вызывающий генетические дефекты и нарушение фертильности.

Опасность пожара

Хотя он негорючий, при нагревании он может взорваться. При разложении выделяет токсичные газы хлора и ртути.

Смеси HgCl₂ со щелочными металлами, такими как натрий или калий, они очень чувствительны к ударам и могут взорваться при ударах. При контакте с аммиаком, сульфидами, щавелевой кислотой и ацетиленом он также может взорваться.

Воздействие на окружающую среду

Он очень токсичен для водных и наземных организмов, его воздействие сохраняется со временем. Он может биоаккумулироваться по всей пищевой цепочке, как в растениях, так и в животных.

Он влияет на дыхание, фотосинтез и другие метаболические пути растений, вызывая их порчу. Запрещается выбрасывать его в окружающую среду (ни воду, ни почву, ни атмосферу).

Опасное присутствие в некоторых натуральных средствах

Несмотря на его токсичность, существуют натуральные средства и травы, которые содержат его, поэтому люди неосознанно подвергаются опасному воздействию этого соединения.

Например, в традиционной китайской медицине каломель или цинфэнь содержат некоторое количество HgCl._2. Это средство используется как мочегонное, антисептическое, кожная мазь, слабительное средство и применяется наружно при дискомфорте при прорезывании зубов у детей.

Гидролиз хлорида ртути (II)

HgCl₂ — соль образованная слабым основанием и сильной кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по катиону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
HgCl₂ + HOH ⇄ HgOHCl + HCl

Полное ионное уравнение
Hg 2+ + 2Cl — + HOH ⇄ HgOH + + Cl — + H + + Cl —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
Hg 2+ + HOH ⇄ HgOH + + H +

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
HgOHCl + HOH ⇄ Hg(OH)₂ + HCl

Полное ионное уравнение
HgOH + + Cl — + HOH ⇄ Hg(OH)₂ + H + + Cl —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HgOH + + HOH ⇄ Hg(OH)₂ + H +

Среда и pH раствора хлорида ртути (II)

В результате гидролиза образовались ионы водорода (H + ), поэтому раствор имеет кислую среду (pH

Гидролиз

Материалы портала onx.distant.ru

Теоретическое введение

Примеры обратимого гидролиза

Случаи необратимого гидролиза

Константа и степень гидролиза

Примеры решения задач

Задачи для самостоятельного решения

Теоретическое введение

Гидролиз – обменная реакция взаимодействия растворенного вещества (например, соли) с водой. Гидролиз происходит в тех случаях, когда ионы соли способны образовывать с Н + и ОН — ионами воды малодиссоциированные электролиты.

Примеры обратимого гидролиза

Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, например , CH₃COONa, Na₂CO₃, Na₂S, KCN гидролизуются по аниону:

СН₃СООNa + НОН ↔ СН₃СООН + NaОН (рН > 7)

Гидролиз солей многоосновных кислот протекает ступенчато. 1 ступень:

CO₃ 2– + HOH ↔ HCO₃ – + OH – ,

или в молекулярной форме:

Продукты гидролиза по первой ступени подавляют вторую ступень гидролиза, в результате вторая ступень гидролиза протекает незначительно.

Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, например , NH₄Cl, FeCl₃, Al₂(SO₄)₃, гидролизуются по катиону:

или в молекулярной форме:

Соли, образованные многокислотными основаниями, гидролизуются ступенчато, образуя катионы основных солей. 1 ступень:

Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H + ;

FeCl₃ + HOH ↔ FeOHCl₂ + HCl

FeOH 2+ + HOH ↔ Fe(OH)₂ + + H + ;

FeOHCl₂ + HOH ↔ Fe(OH)₂Cl+ HCl.

Fe(OH)₂ + + HOH ↔ Fe(OH)₃ + H + ;

Fe(OH)₂Cl + HOH ↔ Fe(OH)₃+ HCl.

Гидролиз по второй и, в особенности, по третьей ступени практически не протекает при комнатной температуре.

Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, например , CH₃COONH₄, (NH₄)₂CO₃, HCOONH₄, гидролизуются и по катиону, и по аниону:

В этом случае реакция раствора зависит от соотношения констант диссоциации образующихся кислот и оснований. Поскольку в рассматриваемом примере константы диссоциации СH₃COOH и NH₃·H₂О при 25 о С примерно равны (К_д(СH₃COOH) = 1,75·10 –5 , К_д(NH₃·H₂О) = 1,76·10 –5 ), то раствор соли будет нейтральным.

При гидролизе HCOONH₄ реакция раствора будет слабокислой, поскольку константа диссоциации муравьиной кислоты (К_д(HCOOН) = 1,77·10 –4 ) больше константы диссоциации уксусной кислоты.

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например, NaNO₃, KCl, Na₂SO₄), при растворении в воде гидролизу не подвергаются.

Случаи необратимого гидролиза

Гидролиз некоторых солей, образованных слабыми основаниями и слабыми кислотами, протекает необратимо. Необратимо гидролизуется, например , сульфид алюминия:

Следует отметить, что при смешении растворов солей гидролизующихся по аниону и катиону:

Mg 2+ + HOH ↔ MgOH + + H + ,

CO₃ 2– + HOH ↔ HCO₃ – + OH –

Продукты гидролиза первой соли усиливают гидролиз второй соли и наоборот. В результате при смешении водных растворов сульфата магния и карбоната натрия образуется основной карбонат магния:

Основные карбонаты выпадают в осадок также при смешивании растворов карбонатов щелочных металлов и солей Be 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Cu 2+ и др.

При сливании растворов соды и солей Fe 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ реакции протекают следующим образом:

(Ме – Fe, Ca, Sr, Ba)

При взаимодействии солей Аl 3+ , Сr 3+ и Fe 3+ в растворе с сульфидами, карбонатами и сульфитами в результате гидролиза в осадок выпадают не сульфиды, карбонаты и сульфиты этих катионов, а их гидроксиды:

Следует отметить, что катион Fe 3+ производит окисляющее действие на анион S 2- . В результате протекает реакция:

2Fe 3+ + S 2- = 2Fe 2+ + S о .

Например , хлорид железа (III) реагирует с сульфидом калия:

2FeCl₃ + 3K₂S = 2FeS + S + 6KCl

Некоторые соли в результате гидролиза в воде образуют малорастворимые оксосоединения:

SbCl₃ + H₂O → SbOCl↓ + 2HCl.

Необратимо гидролизуются в водных растворах галогенангидриды:

Константа и степень гидролиза

Константа К_г и α _г степень гидролиза для растворов электролитов связаны между собой уравнением, по форме совпадающим с уравнением Оствальда:

(1)

Константа гидролиза К_г может быть рассчитана на основе значений ионного произведения воды К_w и константы диссоциации К_д образующихся в результате гидролиза слабой кислоты или слабого основания:

(2)

Примеры решения задач

Задача 1. Вычислите К_г, α _г и рН 0,01 М раствора NH₄Cl при температуре 298 К, если при указанной температуре К_д(NH₃·H₂O) = 1,76× 10 -5 .

Решение.

[Н + ] = 2,4·10 –4× 0,01 = 2,4× 10 –6 М.

рН = — lg 2,4× 10 –6 = 5,6.

Задача 2. Определите константу гидролиза, степень гидролиза и рН 0,02 М раствора НСООNa при 298 К, если при указанной температуре К_д(НСООН) = 1,77× 10 –4 .

Решение. Формиат натрия гидролизуется в соответствии с уравнением:

НСОО — + Н₂О ↔ НСООН + ОН — .

Поскольку [НСООН] = [ОН – ] и [НСОО – ]·С_исх(НСООNa), то константу гидролиза можно записать следующим образом:

[Н + ] = 10 –14 ÷1,06× 10 –6 = 9,4·10 –9 М

рН = — lg 9,4× 10 –9 = 8

Задача 3. Определите рН 0,006М раствора NaNO₂, если α _г = 7·10 –3 %.

Решение.

[ОН – ] = 0,006× 7× 10 –5 = 4,2× 10 –7 М.

[Н + ] = 10 –14 :4,2× 10 –7 = 2,4× 10 –8 М.

рН = — lg 2,4× 10 –8 = 7,6.

Задача 5. Определите рН 0,1 М раствора Na₃PO₄ при 298 К, если константы диссоциации ортофосфорной кислоты при указанной температуре соответственно равны: К_д.1 = 7,11× 10 — 3 , K_д.2 = 6,34× 10 — 8 , K_д.3 = 4,40× 10 — 13 .

Решение. Na₃PO₄ диссоциирует в растворе и подвергается ступенчатому гидролизу: