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 Hg₂O 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:

Hg₂^• + 2OH’ = ↓Hg₂O + H₂O

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;

6Hg + 8HNO₃ = 3Hg₂(NO₃)₂ + 2NO + 4Н₂O

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:

 HgCl₂ + Hg = Hg₂Cl₂

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

Hg₂^•• + 2Cl’ = ↓Hg₂Cl₂

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:

HgSO₄ + 2NaCl = Na₂SO₄ + HgCl₂

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:

 Hg^•• + 2J’ = HgJ₂

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

HgJ₂ + 2КJ = 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:

 Hg^•• + S» = ↓HgS

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

224 225 226

Вы читаете, статья на тему Ртуть (Hydrargyrum)