Ртуть соляная кислота уравнение реакции

Отношение цинка, кадмия и ртути к разбавленным и концентрированным кислотам

Задача 1021.
Сравнить отношение цинка, кадмия и ртути к разбавленным и концентрированным кислотам: а) соляной; б) серной; в) азотной. Написать уравнения соответствующих реакций.
Решение:
Цинк, кадмий и ртуть – металлы, образующие подгруппу цинка. Активность их понижается от Zn к Hg. Цинк – амфотерен: легко растворяется в кислотах, а при нагревании – в щелочах. Кадмий в щелочах не растворяется, а в кислотах -менее энергично, чем цинк. Ртуть взаимодействует только с кислотами, которые являются сильными окислителями.

Отношение цинка, кадмия и ртути к разбавленным и концентрированным кислотам:

а) Отношение цинка, кадмия и ртути к соляной кислоте.

Соляная кислота взаимодействует с металлами, стоящими в электрохимическом ряду металлов до водорода с образованием соли и выделением газообразного водорода:

1) Цинк легко растворяется в соляной кислоте:

2) Кадмий значительно хуже, чем цинк растворяется в соляной кислоте:

3) Ртуть не растворяется в соляной кислоте, она растворяется в царской водке:

б) Отношение цинка, кадмия и ртути к серной кислоте.

1) Взаимодействие серной кислоты с металлами проходит различно в зависимости от её концентрации. Разбавленная серная кислота окисляет своим ионом водорода. Из-за этого она взаимодействует только с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода, например Zn и Cd:

Ртуть не взаимодействует с разбавленной серной кислотой (в ряду напряжений металлов ртуть находится после водорода; нормальный потенциал Hg / Hg 2+ = +0,85 B).

2) Концентрированная серная кислота является окислителем за счёт серы. Она окисляет металлы, стоящие в ряду напряжений до серебра включительно. Продукты её восстановления могут быть различными в зависимости от активности металла и от условий (концентрация кислоты, температура).

При взаимодействии серной кислоты с более активными металлами продуктами восстановления могут быть как SO₂, так и свободная сера и сероводород. Так, при взаимодействии с цинком могут протекать реакции:

Взаимодействие серной кислоты с кадмием протекает труднее, чем с цинком:

3Cd + 4 H 2 SO 4 = 3 ZnSO 4 + S + 4H₂O

При растворении ртути в горячей концентрированной серной кислоте в зависимости от избытка ртути или кислоты образуются соли одновалентной или двухвалентной ртути:

а) Отношение цинка, кадмия и ртути к азотной кислоте.

C металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода азотная кислота реагирует по разному в зависимости от концентрации, например с цинком и кадмием:

3Zn + 8HNO₃(30%) = 3 Zn(NO 3 ) 2 + 2NO ↑ + 4H 2 O

Реакции азотной кислоты с кадмием протекают аналогично, как и с цинком только труднее.

Все приведенные выше уравнения отражают только доминирующий ход реакции. Это означает, что в данных условиях продуктов данной реакции больше, чем продуктов других реакций, например, при взаимодействии цинка с азотной кислотой (массовая доля азотной кислоты в растворе 0,3) в продуктах будет содержаться больше всего NO, но также будут содержаться (только в меньших количествах) и NO₂, N₂O, N₂ и NH₄NO₃.

Единственная общая закономерность при взаимодействии азотной кислоты с металлами: чем более разбавленная кислота и чем активнее металл, тем глубже восстанавливается азот:

увеличение концентрации кислоты ← NO₂, NO, N₂O, N₂, NH₄NO₃ → увеличение активности металла.

При растворении ртути в разбавленной азотной кислоте образуется нитрат ртути (II):

При избытке ртути образуется нитрат ртути (I):

Ртуть легко растворяется в концентрированной азотной кислоте – образуется нитрат ртути (II):

Ртуть (Hydrargyrum)

Aт. вес 200,61. Ртуть мало распространена в природе; содержание ее в земной коре составляет всего 5• 10 -6 весовых процента. Изредка ртуть встречается в самородном виде, вкрапленная в горные породы, но главным образом она находится в природе в виде сульфида ртути HgS, или киновари. Этот минерал имеет яркокрасный цвет и применяется как красная краска.

Наиболее богатые месторождения киновари имеются в Испании (Альмаден), на долю которой приходится около 80% мировых запасов ртути. На руднике Альмаден добыча ртути производилась еще за 300 лет до нашей эры.

Добыча ртути в капиталистических странах в 1952 г. составила 5 тыс. т. Из этого количества более двух третей приходилось на долю Италии и Испании. В СНГ ртутные руды имеются в Донбассе, где издавна производится их разработка.

Из киновари металлическая ртуть получается простым обжиганием в специальных печах. При этом сера сгорает, образуя сернистый газ, а ртуть выделяется в виде паров и сгущается в охлаждаемом приемнике:

HgS + О₂ = Hg + SO2

Ртуть — единственный металл, жидкий при обыкновенной температуре. Она замерзает при —38,87°, а кипит при 356,9°; уд. вес ртути 13,55.

Металлическая ртуть имеет значительное применение. Она служит для наполнения различных физических приборов — барометров, термометров и_ч т. п. Благодаря очень большому удельному весу ртуть совершенно незаменима при многих опытах с газами. Большие количества ртути идут на приготовление гремучей ртути — взрывчатого вещества, входящего в так называемые ударные составы, которыми пользуются для снаряжения капсюлей-воспламенителей, в том числе обыкновенных пистонов. Ртутью пользуются также для отделения самородного золота от неметаллических примесей.

Ртуть обладает способностью растворять в себе многие металлы, образуя с ними частью жидкие, частью твердые сплавы, называемые амальгамами. При этом нередко получаются различные химические соединения ртути с металлами.

Амальгама натрия широко применяется в качестве восстановителя. Амальгамы олова и серебра применяются при пломбировании зубов.

Особенно легко образуется амальгама золота, вследствие чего золотые изделия никогда не должны соприкасаться с ртутью. Железо не образует амальгамы, поэтому ртуть можно перевозить в железных сосудах.

Продажная ртуть обыкновенно содержит примеси других металлов. Большую часть примесей можно удалить, взбалтывая ртуть с раствором нитрата ртути; при этом все металлы, стоящие в ряду напряжений левее ртути (а к таковым относится большинство металлов), переходят в раствор, вытесняя из него эквивалентное количество ртути. Полная очистка ртути достигается путем ее перегонки, лучше всего под уменьшенным давлением.

Пары ртути очень ядовиты и могут вызвать тяжелое отравление. Для этого достаточно даже того ничтожного количества паров, которое образуется при обыкновенной температуре. Поэтому при всех работах с ртутью надо тщательно следить за тем, чтобы не пролить ее на пол.

Из металлов подгруппы цинка ртуть наименее активна, труднее других отдает свои электроны. Разбавленные серная и соляная кислоты, а также щелочи не действуют на ртуть. Легко растворяется ртуть в азотной кислоте. Концентрированная серная кислота растворяет ртуть при нагревании.

На воздухе ртуть при обыкновенной температуре не окисляется. При продолжительном нагревании до температуры, близкой к температуре кипения, ртуть соединяется с кислородом воздуха, образуя красную окись ртути HgO, которая при более сильном нагревании снова распадается на ртуть и кислород. Известно также другое кислородное соединение ртути —закись ртути Hg ₂O черного цвета. Таким образом, ртуть может быть двухвалентной и одновалентной и соответственно этому образует два ряда солей. Соли, в которых ртуть двухвалентна, называются

солями окиси ртути, а соли одновалентной ртути — солями закиси ртути.

Хотя в закисных соединениях (например, Hg₂O) ртуть проявляет себя как одновалентный металл, однако в настоящее время можно считать доказанным, что во всех таких соединениях атомы ртути связаны между собой, образуя двухвалентные группы —Hg₂— или —Hg—Hg—. Следовательно, ртуть двухвалентна и в закисных соединениях, но одна валентность каждого атома ртути затрачивается на связь с другим атомом ртути. Эта связь сохраняется и в.растворах солей закиси ртути, которые содержат ионы Hg₂ •• , а не ионы Hg • .

Таким образом, состав солей закиси ртути, содержащих одновалентный кислотный остаток R, следует изображать не эмпирической формулой HgR, а формулой Hg₂R₂ (например, Hg₂Cl₂, а не HgCl).

Одна из особенностей ртути заключается в том, что для нее неизвестны гидраты окислов. В тех случаях, когда можно было бы ожидать их образования, получаются безводные окислы. Так, при действии щелочей на растворы солей закиси ртути получается буровато-черный осадок закиси ртути:

Точно так же из растворов окисных солей ртути щелочи, осаждают не гидрат окиси ртути, а окись ртути:

Hg •• + 2OН’ = ↓HgO + Н₂O

Образующийся осадок имеет желтый цвет, но при нагревании переходит в красную окись ртути.

Из солей ртути наибольшее значение имеют следующие:

1. Нитрат ртути (I), или азотнокислая закись ртути, Hg₂(NO₃)₂—одна из немногих растворимых солей «одновалентной» ртути. Получается при действии разбавленной холодной азотной кислоты на избыток ртути;

2. Хлорид ртути (1),или хлористая ртуть, Hg₂Cl₂, называемая также каломелью, представляет собой белый, нерастворимый в воде порошок. Ее приготовляют, нагревая смесь сулемы с ртутью:

Каломель может быть получена также действием соляной кислоты или поваренной соли на растворимые соли закиси ртути:

Каломель применяется в медицине в качестве слабительного,

3. Нитрат ртути (II), или азотнокислая окись ртути, Hg (NO₃)₂ получается при действии избытка горячей азотной кислоты на ртуть. Хорошо растворим в воде. В разбавленных растворах при отсутствии свободной кислоты легко гидролизуется с образованием белого осадка основной соли HgO• Нg(NO₃)₂ . При нагревании с большим количеством воды основная соль также разлагается и в результате получается окись ртути.

4. Хлорид ртути (II), хлорная ртуть HgCl₂, или сулема, может быть получена непосредственным соединением ртути с хлором. Это бесцветное вещество, довольно трудно растворимое в холодной воде. Из раствора сулема выкристаллизовывается в виде длинных блестящих призм. Обычно ее приготовляют, нагревая сульфат ртути (II) с поваренной солью:

Образующаяся сулема возгоняется, или сублимирует; от последнего слова она и получила свое название.

Водный раствор сулемы практически не проводит электрического тока. Таким образом, сулема является одной из немногих солей, которые почти не диссоциируют в растворе на ионы.

Сулема, как и все растворимые соли ртути, — сильный яд. Очень разбавленные растворы сулемы (1: 1000) применяются в медицине для дезинфекции.

5. Иодид ртути (II), или йодная ртуть, HgJ₂ выпадает в виде красивого оранжево-красного осадка при действии раствора йодистого калия на соли двухвалентной ртути:

В избытке йодистого калия соль легко растворяется, образуя бесцветный раствор комплексной соли K₂[HgJ₄]

6. Сульфид ртути (II), или сернистая ртуть, HgS, как уже упоминалось, встречается в природе (киноварь). Искусственно сульфид ртути (II) может быть получен в виде черного аморфного вещества или прямым соединением серы с ртутью или действием сероводорода на растворы ртутных солей:

При нагревании без доступа воздуха черный сульфид ртути (II) превращается в красное кристаллическое видоизменение — киноварь.

Вы читаете, статья на тему Ртуть (Hydrargyrum)

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Leave a Comment

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Please wait.

We are checking your browser. gomolog.ru

Why do I have to complete a CAPTCHA?

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 6e1ba737ed847b1f • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare