Поширення меркурія (ртуті) в природі. Ртуть зустрічається в самородному стані (металеві краплі в породі) і у зв’язаному стані, основний мінерал – кіновар (цинабаріт) HgS.
Фізіологічна дія ртуті. Ртуть у вільному вигляді і сполуки меркурія дуже отруйні. Вдихання парів ртуті призводить до хронічного отруєння. Ознаки отруєння меркурієм: збудливість, головний біль, ослаблення розумових здібностей, чорний наліт на зубах, пошкодження нирок, повний занепад сил. Розчинні сполуки меркурію в дозах 0,2-1,0 г. викликають важке отруєння, і смерть. Зубні пломби з амальгами ртуті зі сріблом небезпечні! Розлиту ртуть засипають порошком цинку або міді і йодвмісним вугіллям. Великі кульки розлитої ртуті можна зібрати шприцом (без металевої голки) зі вставленою всередину шприца, через носик, тонкою трубкою. Ні в якому разі не можна збирати ртуть домашнім пилососом! Перед збором ртуті необхідно зняти всі ювелірні вироби!
Отримання ртуті. Випал кіноварі:
HgS + O2 = Hg + SO2
Очищення ртуті від домішок металів проводять дістіляцією або багаторазовим пропусканням (по краплях) через азотнокислий розчин меркурій(II) нітрату.
Властивості ртуті. При кімнатній температурі ртуть – рідина з сріблястим блиском, легко випаровується навіть при звичайних умовах. Має металічні властивості. На повітрі стійка. В електрохімічному ряді напруг ртуть знаходиться після водню, тому вона витісняється з розчинів солей неблагородними металами, а також міддю. Ртуть переходить в розчин при дії нітратної кислоти, царської водки і гарячої концентрованої сульфатної кислоти. На ртутних катодах перенапруження водню таке велике, що електролітично з розчинів можна виділити навіть лужні і лужноземельні метали.
Амальгами ртуті. Рідка ртуть розчиняє багато металів, наприклад Fe, Co, Ni, з утворенням сплавів, званих амальгама. Ці сплави можуть залишатися рідкими, а можуть тверднути відразу або через деякий час після їх приготування.
Амальгама срібла раніше застосовувалася для виготовлення зубних пломб. Амальгама натрію утворюється з металів в результаті сильно екзотермічної реакції, яка іноді протікає із спалахом і розбризкуванням. Така само амальгама утворюється при електролізі солей натрію на ртутному катоді. При змішуванні її з амоній хлоридом утворюється амальгама амонію у вигляді пластинчастого об’ємистого осаду:
Na(Hg) + NH4Cl = NH4(Hg) + NaCl
яка поступово розкладається на ртуть, амоніак і водень.
Застосування ртуті. Ртуть використовується у виробництві термометрів, барометрів, високо-вакуумних насосів і манометрів, полярографів та інших вимірювальних приладів. Парами ртуті заповнюють ртутні лампи, які випромінюють сильну дозу ультрафіолетового світла. Ртуть застосовують для виготовлення катодів, використовуваних в електролізі водних розчинів солей. За допомогою амальгам відділяють золото і срібло. У фармакології ртуть застосовують для приготування ртутних мазей.
Сполуки меркурію
Сполуки меркурію(I)
Сполуки меркурію(I) містять нон Hg+-Hg+ (Hg22+).
Меркурій(I) хлорид (каломель) Hg2Cl2 – білий порошок, який чорніє при обробці амоніаком. Не розчинний у воді. Застосовують як лікарський засіб і для виготовлення стандартних каломельних електродів.
Меркурій(I) нітрат Hg2(NO3)2 одержують, перемішуючи розчин меркурій(II) нітрату з ртуттю:
Hg(NO3)2 + Hg = Hg2(NO3)2
Являє собою білі, легко розчинні у воді кристали.
Сполуки меркурію(II)
Меркурій(II) оксид HgO – жовтий або червоний порошок залежно від ступені подрібнення. Утворюється на повітрі при 300*С з ртуті, при 400*С розкладається:
2HgO ⇄ 2Hg + O2
Меркурій(II) оксид у вигляді жовтого осаду утворюється в розчинах солей меркурію(II) при обробці їх лугами (відповідний меркурій(II) гідроксид невідомий):
Hg(NO3)2 + 2KOH = HgO + H2O + 2KNO3
Меркурій(II) хлорид (сулема) HgCl2 – білий порошок, розчинний у воді, у водному розчині дисоціює слабо, сублімує прн 280*С. Дуже отруйний. Використовується для дезінфекції та стерилізації (тільки не амальгамоутворюючих металів). При обробці амоніаком утворюється “білий преципітат” з умовною формулою HgCl(NH2), який використовується у фармакології для приготування шкірних мазей.
Меркурій(II) сульфід (кіновар) HgS існує в стані чорної і червоної модифікацій. Мало розчинний у воді, випадає у вигляді чорного осаду навіть з дуже кислих розчинів солей меркурію при продуванні гідроген сульфіду. Червона модифікація утворюється при багатоденній обробці чорної модифікації розчином натрій полісульфіду. Кіновар (червона модифікація) використовується для виготовлення художніх фарб.
Меркурій(II) нітрат Hg(NO3)2 і меркурій(II) ціанід Hg(CN)2 використовуються в розчинах для амальгамування, наприклад при срібленні виробів з нейзильберу; меркурій(II) ціанід при нагріванні переходить у вільний диціан:
Hg(CN)2 = Hg + C2N2
Меркурій(II) йодид HgI2 – червоний блискучий порошок. Мало розчинний у воді. Застосовують як засіб для стерилізації, а в формі комплексної солі K2[HgI4] – для хімічного аналізу (лужний розчин цієї комплексної солі називається реактив Несслера).
Як і HgCl2 багато органічних сполук меркурію, таких як C2H5HgCl і CH3OC2H4HgCl (сильно отруйні), використовуються як засоби для протруювання насіння, знищення шкідливих спор і грибків.
Виявлення ртуті. При прожарюванні змеленої проби меркурійвмісної сполуки з натрій карбонатом на внутрішній поверхні трубки для прожарювання конденсується ртуть у вигляді сріблясто-білих кульок. Мідна або латунна платівка, якщо її занурити в меркурійвмісний розчин, вкривається сірим нальотом ртуті, який після протирання стає блискучим в результаті утворення амальгами.