Соединения одновалентной ртути

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, t_пл=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 25^оС 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 400^oC с разложением. При атмосферном давлении сублимируется при t=383°С. Мало растворим в воде (ПР=10^-18). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25^оС 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 25^оС 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. t_пл=290^оС [1], плотность 7,75 г/см³ [2]. Мало растворим в воде. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25^оС 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 25^оС 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 25^оС 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 -90^оС. 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, t_пл=615°С, t_кип=650°С. Плотность 8,95 г/см³ [2]. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25^оС равна 238 Cм^.см²/моль [4]. Получается при обработке ртути газообразным фтором или термическим разложением HgF₂.

Хлорид ртути (II) (сулема) HgCl₂. Бесцветные ромбические кристаллы, t_пл=280°С, t_кип=304°С. Плотность 5,45 г/см³ [2]. Ядовит. Растворяется в воде, спирте, эфире и ацетоне. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25^оС 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; t_пл=238°С, t_кип=322°С. Плотность 6,06 г/см³ [2]. Растворяется в воде, спирте, эфире и ацетоне. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25^оС 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 25^оС 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 600^оС в токе азота.

Сульфат ртути (II) HgSO₄. Диамагнитные белые кристаллы, которые при нагревании приобретает желтую окраску, а затем красную. При 500^оС разлагается на Hg, SO₂ и O₂. В воде гидролизуется с образованием основного сульфата ртути. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25^оС 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 25^оС 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.