Оксид ртути (I) Hg2O. Оливково-зеленый порошок с плотностью 9,8 г/см3 [2]. Неустойчив и легко разлагается под действием света или тепла на HgO и металлическую ртуть. Получают действием щелочей на диртутные соли или кислорода на амальгаму калия.
Фторид ртути (I) Hg2F2. Желтые тетрагональные кристаллы, tпл=570°С. Плотность 9,93 г/см3 [2]. При атмосферном давлении сублимируется при t=383°С. При действии воды Hg2F2разлагается с образованием Hg, HgO и HF. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 248 Cм.см2/моль [4]. Получается при обработке ртути фтором на холоду.
Хлорид ртути (I) (каломель) Hg2Cl2. Встречается в природе в виде минерала каломели. Белые игольчатые кристаллы, желтеющие при нагревании. Плотность 7,15 г/см3 [2]. Плавится при температуре 400oC с разложением. При атмосферном давлении сублимируется при t=383°С. Мало растворим в воде (ПР=10-18). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 289,9 Cм.см2/моль [4]. Получается действием хлора на избыток ртути и обработкой раствора нитрата ртути (I) хлоридами щелочных металлов.
|
|
Бромид ртути (I) Hg2Br2. Бесцветные тетрагональные кристаллы, желтеющие при нагревании. Плотность 7,71 г/см3 [2]. Возгоняется при 340°С. Мало растворим в воде (ПР=10-23). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 293,4 Cм.см2/моль [4]. Получается действием хлора на избыток ртути и обработкой раствора нитрата ртути(I) бромидами щелочных металлов.
Иодид ртути (I) Hg2I2. Диамагнитные сильно лучепреломляющие кристаллы желто-зеленого цвета. tпл=290оС [1], плотность 7,75 г/см3 [2]. Мало растворим в воде. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 290,8 Cм.см2/моль [4]. Получается обработкой раствора нитрата ртути (I) иодидами щелочных металлов.
Сульфид ртути (I) Hg2S. Коричневый порошок, малорастворим в воде. При нагревании разлагается на HgS и металлическую ртуть. Получается обработкой сероводородом раствора ацетата ртути (I).
Сульфат ртути (I) Hg2SO4. Желтовато-белый кристаллический порошок (плотность 7,56 г/см3 [2]). Мало растворим в воде (ПР=10-7). При нагревании разлагается на HgSO4 и металлическую ртуть. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 297,2 Cм.см2/моль [4]. Получается действием концентрированной серной кислоты на избыток ртути.
Нитрат ртути (I) Hg2(NO3)2. Диамагнитные бесцветные ромбические кристаллы. Растворим в воде. В водном растворе подвергается гидролизу. Плавится при 70°С [1]. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 280,12 Cм.см2/моль [4]. Получается действием азотной кислоты на избыток ртути или действием металлической ртути на раствор Hg(NO3)2.
|
|
Соединения двухвалентной ртути.
Гидрид ртути (II) HgH2. Белый объемистый осадок. Легко разлагается на элементы при -90оС. Получают при взаимодействии HgI2 c LiAlH4.
Оксид ртути (II) HgO. Диамагнитные желтые или красные орторомбические кристаллы с плотностью 11,09 г/см3 [2]. Проявляет основной характер. Обладает окислительными свойствами. Разлагается на элементы при нагревании. Восстанавливается водородом. Получают окислением ртути на воздухе в присутствии катализатора (платины), обработкой щелочами солей ртути, гидролизом нитрата ртути большим избытком горячей воды.
Фторид ртути (II) HgF2. Бесцветные октаэдрические кристаллы, tпл=615°С, tкип=650°С. Плотность 8,95 г/см3 [2]. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 238 Cм.см2/моль [4]. Получается при обработке ртути газообразным фтором или термическим разложением HgF2.
Хлорид ртути (II) (сулема) HgCl2. Бесцветные ромбические кристаллы, tпл=280°С, tкип=304°С. Плотность 5,45 г/см3 [2]. Ядовит. Растворяется в воде, спирте, эфире и ацетоне. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 279,9 Cм.см2/моль [4]. Получается прямым синтезом из элементов, а также растворением HgO в HCl.
Бромид ртути (II) HgBr2. Диамагнитные блестящие бесцветные ромбические кристаллы; tпл=238°С, tкип=322°С. Плотность 6,06 г/см3 [2]. Растворяется в воде, спирте, эфире и ацетоне. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 283,4 Cм.см2/моль [4]. Образуется при действии брома на нагретую ртуть.
Иодид ртути (II) HgI2. Блестящие красные кристаллы с плотностью 6,28 г/см3 [2]. Устойчив при температурах ниже 127°С. При температуре выше 127°С преврашается в желтые кристаллы, устойчивые до температуры плавления (259°С). Температура кипения 354°С. Мало растворим в воде. Растворяется в избытке KI с образованием комплексного соединения K2[HgI4]. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 280,8 Cм.см2/моль [4]. Получается перемешиванием ртути с иодом.
Сульфид ртути (II) HgS. Красный сульфид ртути (II) (киноварь) встречается в природе. Черный сульфид ртути образуется при пропускании сероводорода через растворы солей ртути (II), а также при действии на эти растворы сульфидов щелочных металлов. Мало растворим в воде. Растворяется в избытке растворов сульфидов щелочных металлов и аммония с образованием соединений, содержащих комплексный ион [HgS2]2-. Получается нагреванием смеси ртути с серой при 600оС в токе азота.
Сульфат ртути (II) HgSO4. Диамагнитные белые кристаллы, которые при нагревании приобретает желтую окраску, а затем красную. При 500оС разлагается на Hg, SO2 и O2. В воде гидролизуется с образованием основного сульфата ртути. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 287,2 Cм.см2/моль [4]. Получается действием концентрированной серной кислоты на ртуть.
Нитрат ртути (II) Hg(NO3)2. Прозрачные бесцветные кристаллы. Плотность 4,3 г/см3 [2]. Температура плавления 145°С. Растворим в воде. В водном растворе подвергается гидролизу.Плавится при 70°С [1]. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 270,12 Cм.см2/моль [4]. Получается действием азотной кислоты на ртуть.
55. Общая характеристика элементов VI группы побочной подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева
Подгру́ппа хро́ма — химические элементы 6-й группы периодической таблицы химических элементов. В группу входят хром Сr, молибден Mo и вольфрам W. На внешнем энергетическом уровне у атомов хрома и молибдена находится один электрон, у вольфрама — два, поэтому характерным признаком данных элементов является металлический блеск, что и отличает эту побочную подгруппу от главной. Степень окисления в соединениях всех элементов подгруппы хрома равна +6, а также +5, +4, +3 и +2. По возрастанию порядкового номера элементов возрастает и температура плавления. Например, вольфрам — самый тугоплавкий метал, его температура плавления составляет 3390 °C. Элементы подгруппы достаточно устойчивы к внешним факторам (воздух, вода). По физическим и химическим свойствам молибден и вольфрам сходны, но отличаются от хрома. Элементы подгруппы хрома занимают промежуточное положение в ряду переходных металлов. Имеют высокие температуры плавления и кипения, свободные места на электронных орбиталях. Элементы хром и молибден обладают нетипичной электронной структурой – на внешней s-орбитали имеют один электрон (как у Nb из подгруппы VB). У этих элементов на внешних d– и s-орбиталях находится 6 электронов, поэтому все орбитали заполнены наполовину, т. е. на каждой находится по одному электрону. Имея подобную электронную конфигурацию, элемент обладает особенной стабильностью и устойчивостью к окислению. Вольфрам имеет более сильную металлическая связь, нежели молибден. Степень окисления у элементов подгруппы хрома сильно варьирует. В надлежащих условиях все элементы проявляют положительную степень окисления от 2 до 6, максимальная степень окисления соответствует номеру группы. Не все степени окисления у элементов стабильны, у хрома самая стабильная – +3.
|
|
Все элементы образуют оксид MVIO3, известны также оксиды с низшими степенями окисления. Все элементы данной подгруппы амфотерны – образуют комплексные соединения и кислоты.
Хром, молибден и вольфрам востребованы в металлургии и электротехнике. Все рассматриваемые металлы покрываются пассивирующей оксидной пленкой при хранении на воздухе или в среде кислоты-окислителя. Удалив пленку химическим или механическим способом, можно повысить химическую активность металлов.
Хром. Элемент получают из хромитной руды Fe(CrO2)2, восстанавливая углем: Fe(CrO2)2 + 4C = (Fe + 2Cr) + 4CO?.
Чистый хром получают восстановлением Cr2O3 с помощью алюминия или электролиза раствора, содержащего ионы хрома. Выделяя хром с помощью электролиза, можно получить хромовое покрытие, используемое в качестве декоративных и защитных пленок.
|
|
Из хрома получают феррохром, применяемый при производстве стали.
Молибден. Получают из сульфидной руды. Его соединения используют при производстве стали. Сам металл получают при восстановлении его оксида. Прокаливая оксид молибдена с железом, можно получить ферромолибден. Используют для изготовления нитей и трубок для обмотки печей и электроконтактов. Сталь с добавлением молибдена используют в автомобильном производстве.
Вольфрам. Получают из оксида, добываемого из обогащенной руды. В качестве восстановителя используют алюминий или водород. Получившийся вольфрам в идее порошка впоследствии формуют при высоком давлении и термической обработке (порошковая металлургия). В таком виде вольфрам используют для изготовления нитей накаливания, добавляют к стали.