Распространение ртути в природе. Ртуть встречается в самородном состоянии (обычно капли в породе) и в связанном виде, основной минерал – киноварь (циннабарит) HgS.
Физиологическое действие ртути. Ртуть в свободном виде и соединения ртути очень ядовиты. Вдыхание паров ртути приводит к хроническому отравлению. Признаки отравления ртутью: возбудимость, головная боль, ослабление умственных способностей, черный налет на зубах, повреждение почек, полный упадок сил. Растворимые соединения ртути в дозах 0,2-1,0 г. вызывают тяжелейшее отравление, и смерть. Зубные пломбы из амальгамы ртути с серебром не безвредны! Разлитую ртуть засыпают порошком цинка или меди и иодсодержащим углем. Относительно большие шарики разлитой ртути можно собрать шприцем (без металлической иглы) со вставленной внутрь шприца, через носик, тонкой трубкой. Ни в коем случае нельзя собирать ртуть домашним пылесосом! Перед сбором ртути необходимо снять все ювелирные изделия!
Получение ртути. Обжиг киновари:
HgS + O2 = Hg + SO2
Очистку ртути от содержащихся в ней примесей металлов проводят дистилляцией или многократным пропусканием (по каплям) через азотнокислый раствор нитрата ртути(II).
Свойства ртути. При комнатной температуре жидкость с серебристым блеском, легко испаряется даже при обычных условиях. Обладает металлическими свойствами. На воздухе устойчива. В электрохимическом ряду напряжений ртуть стоит после водорода, поэтому она вытесняется из растворов солей неблагородными металлами, а также медью. Ртуть переходит в раствор при действии азотной кислоты, царской водки и горячей концентрированной серной кислоты. На ртутных катодах перенапряжение водорода так велико, что электролитически из растворов можно выделить даже щелочные и щелочноземельные металлы.
Амальгамы ртути. Жидкая ртуть растворяет многие металлы, например Fe, Co, Ni, с образованием сплавов, называемых амальгамами. Эти сплавы могут оставаться жидкими, а могут затвердевать сразу или через некоторое время после их приготовления.
Амальгама серебра раньше применялась для изготовления зубных пломб. Амальгама натрия образуется из металлов в результате сильно экзотермической реакции, которая иногда протекает с воспламенением и разбрызгиванием. Такая же амальгама получается при электролизе солей натрия на ртутном катоде. При смешивании ее с хлоридом аммония образуется амальгама аммония в виде хлопьевидного объемистого осадка:
Na(Hg) + NH4Cl = NH4(Hg) + NaCl
которая постепенно разлагается на ртуть, аммиак и водород.
Применение ртути. Ртуть используется в производстве термометров, барометров, высоковакуумных насосов и манометров, полярографов и других измерительных приборов. Парами ртути заполняют ртутные лампы, дающие сильную дозу ультрафиолетового излучения. Ртуть применяют для изготовления катодов, используемых в электролизе водных растворов солей. С помощью амальгам извлекают золото и серебро. В фармакологии ртуть применяют для приготовления ртутных мазей.
Соединения ртути
Соединения ртути(I)
Соединения ртути(I) содержат нон Hg+-Hg+ (Hg22+).
Хлорид ртути(I) (каломель) Hg2Cl2 – белый порошок, чернеющий при обработке аммиаком. Не растворим в воде. Применяют как лекарственное средство и для изготовления стандартных каломельных электродов.
Нитрат ртути(I) Hg2(NO3)2 получают, встрхивая раствор нитрата ртути(II) с ртутью:
Hg(NO3)2 + Hg = Hg2(NO3)2
Представляет собой белые, легко растворимые в воде кристаллы.
Соединения ртути(II)
Оксид ртути(II) HgO – желтый или красный порошок в зависимости от степени измельчения. Образуется на воздухе при 300*С из металла, при 400*С разлагается:
2HgO ⇄ 2Hg + O2
Оксид ртути(II) в виде желтого осадка выпадает из растворов солей ртути(II) при обработке их щелочами (соответствующий гидроксид ртути неизвестен):
Hg(NO3)2 + 2KOH = HgO + H2O + 2KNO3
Хлорид ртути(II) (сулема) HgCl2 – белый порошок, растворим в воде, в водном растворе диссоциирует в малой степени, сублимирует прн 280*С. Очень ядовит. Используется для дезинфекции и стерилизации (только не амальгамообразующих металлов). При обработке аммиаком выпадает “белый преципитат” с условной формулой HgCl(NH2), который используется в фармакологии для приготовления кожных мазей.
Сульфид ртути(II) (киноварь) HgS известен в виде черной и красной модификаций. Очень мало растворим в воде, выпадает в виде черного осадка даже из очень кислых растворов солей ртути при пропускании сероводорода. Красная модификация образуется при многодневной обработке черной модификации раствором полисульфида натрия. Киноварь (красная модификация) используется для изготовления художественных красок.
Нитрат ртути(II) Hg(NO3)2 и цианид ртути(II) Hg(CN)2 используются в растворах для амальгамирования, например при серебрении изделий из нейзильбера; цианид ртути(II) при нагревании переходит в свободный дициан:
Hg(CN)2 = Hg + C2N2
Иодид ртути(II) HgI2 – красный блестящий порошок. Мало растворим в воде. Применяют как средство для стерилизации, а в форме комплексной соли K2[HgI4] – для химического анализа (щелочной раствор этой комплексной соли называется реактив Несслера).
Наряду с HgCl2 многие органические соединения ртути, такие как C2H5HgCl и CH3OC2H4HgCl (сильно ядовиты), используются как средства для протравливания семян, уничтожения вредных спор и грибков.
Обнаружение ртути. При прокаливании растертой пробы ртутьсодержащего соединения с карбонатом натрия на внутренней поверхности трубки для прокаливания конденсируется ртуть в виде серебристо-белых шариков. Медная или латунная пластинка прн выдерживании в ртутьсодержащем растворе покрывается серым налетом ртути, который после протирания становится блестящим в результате образования амальгамы.