Какая реакция ртути с водой

Ртуть

Ртуть это уникальный металл который в нормальных условиях остается в жидком состоянии (расплавленном), известен с давних времен так как встречается в свободном состоянии и называется (меркурий), практически все соединения токсичны и ядовиты. Практическое применение его широко из за его свойств.

Что такое ртуть

(Hydrargyrum), Hg — хим. элемент II группы периодической системы элементов; ат. н. 80, ат. м. 200,59. Серебристо-белый жидкий металл. В соединениях проявляет степени окисления +1 и +2. Природная ртуть состоит из стабильных изотопов 198Hg, 198Hg, 199Hg, 200 Hg, 201Hg, 202Hg и 204Hg. Получены 18 радиоактивных изотопов, из которых наибольшее практическое значение имеют изотопы 203Hg и 205Hg с периодами полураспада соответственно 47 дней и 5,1 мин.

Ртуть и ее соединения известны с древнейших времен. Содержание Р. в земной коре 8,3 х 10-6. Известно около 30 минералов Р., включая ртуть самородную и амальгамы различных металлов. Некоторые из минералов (киноварь HgS, ее разновидность метациннабарит, ливингстонит HgS х 2Sb2S3 и тиманнит HgTe) встречаются в сравнительно больших количествах и являются источником пром. добычи металла.

Кристаллическая решетка Р. ромбоэдрическая, расстояние между атомами, равное постоянной решетки простейшего ромбоэдра, 2,999 А. Атомный радиус 1,60 А, ионный радиус Hg+ равен 1,12 А. Р.— единственный металл, к-рый остается жидким при низких т-рах (вплоть до т-ры — 38,87° С).

Потенциалы ионизации Hg° → Hg+ → Hg2+ Hg3+ → Н4+ составляют соответственно 10,41; 18,55; 32,43 и 45,98 в. Плотность при т-рах 0 и 20° С равна соответственно 13,5951 и 13,5459 г/см3; t кип 356,58° С; температурный коэфф. объемного расширения твердой Р. в интервале т-р от —89,9 до —39,5° С изменяется от 12,5 х 10-5 до 17,1 х 10 -5 град-1; температурный коэфф. объемного расширения жидкой Р. в интервале т-р от —38,87 до 350° С изменяется от 1,823 х 10-4 до 1,889 х 10-4 град-1; теплоемкость (кал/г- град): 0,0339 (т-ра —38,87° С); 0,03353 (т-ра 0° С); 0,03334 (т-ра 20° С); 0,03275 (т-ра 100° С) и 0,0324 (т-ра 350° С); удельное электрическое сопротивление (т-ры —30; 0 и 20° С) равно соответственно 0,91700; 0,94123 и 0,95833 ом-см. Металлическая Р. диамагнитна. Вязкость жидкой Р. (т-ра 20° С) 0,01544 г/см-сек, поверхностное натяжение 480 дин/см.

Ртутный пар при низких т-рах состоит в основном из атомов, с повышением т-ры степень ассоциации увеличивается, а при критической т-ре он почти целиком состоит из двухатомных молекул. Давление насыщенных паров Р. (мм рт-ст.): 1,447 х 10-8 (т-ра —70° С); 2,046 х 10 -4 (т-ра 0° С);1,2979 х 10 -3 (т-ра 20° С) и 1,3394 х 10-2 (т-ра 50° С). Твердую Р.,как и свинец, можно ковать, протягивать через фильеры, резать ножом и т. д. Твердость по Моосу замерзшей Р.— 1,5.

Сжимаемость жидкой Р. (т-ра 30° С, давление от 1 до 50 бар) 4,051 х 10 -6 бар , коэфф. сжимаемости твердой альфа-ртути (т-ра —73° С, норм, давление) 3,52 X 10 ат-1. При невысоких т-рах Р. инертна ко многим агрессивным жидкостям и газам, включая кислород воздуха. Она практически не взаимодействует с концентрированной серной и соляной к-тами, но хорошо растворяется в азотной к-те, «царской водке», в горячей концентрированной серной к-те.

При нагревании на воздухе окисляется. Если в Р. есть примеси свинца, цинка, меди, кадмия и др., поверхность ее покрывается серой пленкой окислов. С кислородом Р. образует окись HgO, имеющую красную и желтую кристаллические модификации, с галогенами — соединения типа Hg2Г₂ и HgГ₂ (где Г — фтор, хлор, бром и йод).

Наибольшее значение имеют хлориды ртути: Hg₂Cl₂ — каломель — белые кристаллы, мало растворимые в воде, а также HgCl₂ — сулема — бесцветные кристаллы, растворимые в воде. При взаимодействии Р. с серой образуется сульфид HgS, известный в трех модификациях: альфа-киноварь — красная, метациннабарит — черная и бета-киноварь. Метациннабарит и бета-киноварь неустойчивы и со временем переходят в обыкновенную киноварь.

Соли ртути

Из солей Р. обычных кислородных к-т важнейшими являются нитраты и сульфаты. Нитрат закиси Hg₂ (NО₃)₂ х 2Н₂О — бесцветные кристаллы, растворимые в воде. Нитрат окиси Hg (NО₃)₂ — расплывающиеся на воздухе желтовато-белые кристаллы. Сульфат закиси Hg₂SО₄ — белые или бесцветные кристаллы, сульфат окиси HgSО₄ — бесцветные кристаллы.

Растворением окиси HgO в растворе синильной к-ты, а также взаимодействием щелочного цианида и соли двухвалентной Р. получают бесцветные кристаллы цианида Hg(CN)₂. При нагревании смеси Р., концентрированной азотной к-ты и спирта образуется цианат Hg(CNO)₂ — гремучая ртуть — белые кристаллы, взрывающиеся при ударе. Взаимодействуя с металлами, Р. образует амальгамы.

Известно большое количество ртуть-органических соединений, в к-рых атомы Р. непосредственно связаны с атомами углерода. Эти соединения находят применение в органическом синтезе при получении элементоорганических соединений.

Получение ртути

В пром-сти металлическую Р. получают гл. обр. пирометаллургическим способом — окислительным обжигом ртутных руд или их концентратов при т-ре 700— 800° С в пламенных, трубчатых, многоподовых и муфельных печах, а также в печах кипящего слоя. При обжиге руды, содержащей, напр., киноварь, Р. восстанавливается до металла, и ее пары вместе с сернистым газом, образующимся при разложении сульфида, попадают в конденсационную систему, где смесь газов охлаждается, пары Р. конденсируются и Р. стекает в приемники.

Для получения металла гидрометаллургическим способом сырье, содержащее Р. в виде сульфида, вначале обрабатывают водным раствором сульфида натрия и едкого натра. Получающийся при этом водный раствор соединения HgS х Na2S цементируют алюминием или подвергают электролизу; выделившуюся Р. фильтруют и затем перегоняют в вакууме. Весьма перспективен способ получения Р., основанный на обжиге ртутного сырья в вакууме.

Ртуть высоких марок чистоты, а также сверхчистая Р. может быть получена при комплексном использовании спец. хим. очистки, перегонки под пониженным давлением воздуха, электролитическим рафинированием в электролизерах с биполярными электродами и последующим перегревом паров Р. выше т-ры 1000° С. Металлическую Р. используют в химии, металлургии, энергетике, электро- и радиотехнике, в приборостроении, строительном деле и др. В хим. пром-сти ртутные катоды применяют для электрохим. получения едкого натра и хлора, а также многочисленных органических соединений.

Амальгама

Способность ртути образовывать амальгамы используют для комплексной переработки полиметаллического сырья методами амальгамной металлургии, для получения высокодисперсных металлических порошков, многокомпонентных сплавов заданных составов, чистых и сверхчистых металлов, содержание примесей в к-рых не превышает 10—6—10-8%. В энергетике Р. используют как рабочее тело в мощных бинарных установках пром. типа, где для генерации Электр, энергии на первых ступенях применяют ртутно-паровые турбины, а на второй — турбины, работающие на водяном паре.

Кроме того, Р. используют в ядерных реакторах для отвода тепла. Пары Р. применяют в люминесцентных лампах дневного света, а также в ртутных кварцевых лампах низкого, высокого и сверхвысокого давления. Помимо этого, пары Р. используют в газотронах, газонаполненных тиратронах и триодах. Особенно широко используют Р. в вакуумной технике.

Ртутные диффузионные насосы незаменимы при получении сверхвысокого (порядка 10-13 мм рт. ст.) вакуума. В лабораторной практике Р. применяют в барометрах, манометрах, вакуумметрах, термометрах, затворах, прерывателях, высоковакуумных насосах, всевозможных реле, терморегулирующих устройствах.

Ее используют в качестве балластной, термостатирую-щей и уплотняющей жидкости. Р. нашла применение в полярографическом анализе. Ртуть и амальгамы используют при амперометрическом и потенциометрическом титровании, кулонометрическом анализе. С помощью Р. определяют пористость материалов.

Р. применяют также для точной калибровки мерной посуды, для определения диаметров капиллярных трубок. Широкое применение находят также соединения Р.: напр.,окись HgO используют в качестве окислителя, для изготовления красок; искусственный сульфид HgS — составная часть люминофоров на основе сульфида кадмия и катализаторов в органическом синтезе.

hg Меркурий или Ртуть

Единственный металл , находящийся при обычной температуре в жидком состоянии (температура плавления ртути -38,8°C ) . Она имеет белый цвет и обладает меньшей восстановительной активностью чем цинк . В ряду напряжений ртуть расположена правее водорода , то есть не вытесняет не вытесняет его из воды и кислот .

Радиус атома ртути почти равен радиусу атому кадмия , а заряд ядра атома значительно больше , поэтому электроны внешнего слоя удерживаются ртутью значительно прочнее .
Природная ртуть состоит из смеси семи изотопов : 196Hg ( распространён 0,155% ) , 198Hg ( 10,04% ) , 199Hg ( 16,94% ) , 200Hg ( 23,14% ) , 201Hg ( 13,17% ) , 202Hg ( 29,74% ) , 204Hg ( 6,82% ) , так же были получены радиоактивные изотопы ртути с массовыми числами 171—210.

Ртуть легко образует с другими металлами сплавы , которые называются амальгамами , например с натрий Na , калий K , серебро Ag , золото Au , платина Pt , цинк Zn , кадмий Cd , олово Sn , свинец Pb образуя с ними жидкие и твердые сплавы.

В недавнем прошлом с помощью ртути получали золото , серебро , а реакции называется амальгамация золота и амальгамация серебра . Также на этой основе лежит покрытие металлических предметов золотом.
Hg химически малоактивна и на воздухе без изменений может хранится длительное время . Однако при длительном слабом нагревании может окислятся , образуя окись ртути :

При растирании в ступке ртуть очень легко взаимодействует с серой , образуя сульфид ртути ( II ) чёрного цвета :

С водой ртуть в реакцию не вступает , но хорошо реагирует с азотной кислотой и концентрированной серной кислотой , обладающие сильными окисляющими действиями . при этом в зависимости от того , при какой температуре ведётся реакция , образуются соли как одновалентные , так и двухвалентной ртути . Соединения как одновалентной , так и двухвалентной ртути достаточно устойчивы , хотя и могут превращаться друг в друга.

Ртуть сильно ядовита , которая даже при комнатной температуре легко испаряется и может вызвать тяжёлые отравления , оказывающие сильное влияние на сердце . При попадании соединений ртути внутрь возникает расстройство деятельности органов пищеварения и почек . Очень ядовиты и соединения ртути , такие как сулема.

Применение ртути

В промышленности применяется она как металл так и некоторые его соли . Металлическую ртуть используют при изготовлении термометров , барометров , в некоторых измерительных приборах , а также при добыче золота для его очистке от примесей , так как ртуть легко образует амальгамы с золотом и другими некоторыми благородными металлами . Так же использовалась в зубоврачебной практике для изготовления пломб.

Применение в медицине в качестве добавления в крема для борьбы со вшами.

Соли ртути также находят некоторое применение такие как сулема HgCl₂ используется как дезинфицирующее средство но в последнее время предпочтение другим дез. средствам , каломель Hg₂Cl₂ ( Cl — Hg — Hg — Cl ) применялось как лёгкое слабительное.

В природе ртуть встречается изредка в самородном жидком состоянии , но в виде соединений , например киновари HgS . Для получения из неё ртути киноварь сначала обжигают :

а затем полученную окись ртути HgO разлагают нагреванием :

Обычно обе реакции протекают одновременно в едином процессе , такими же свойствами обладает оксид серебра при нагревании он восстанавливается до свободного состояния.

Химические свойства ртути

Ртуть при обычных условиях существует в жидком состоянии . Вступает в сплав с другими металлами образуя амальгаму . Жидкая ртуть устойчива на воздухе и в воде , хотя и не покрыта защитной оксидной плёнкой . Эти свойства ртути находятся в соответствии с её высокой ионизационным потенциалом .
Hg , стоящая в ряду напряжений правее водорода , растворяется только в концентрированной азотной и горячей концентрированной серной кислотах , образуя соответствующие соли :

При действии на избыток ртути разбавленной азотной кислоты образуется нитрат ртути ( I ) :

Атомы ртути ( в отличие от цинка и кадмия ) могут связываться друг с другом ковалентной связью , образуя группировку Hg : Hg · . Каждый атом ртути в этом комплексе имеет степень окисления 1+ . Окислители легко повышают степень окисления ртути :

а восстановители переводят Hg⁺ в Hg⁺² и далее в металлическую ртуть ;

Гидроксиды ртути весьма не стабильны и разлагаются уже в ходе реакции :

Нагревание приводит к восстановлению до свободного металла:

Все соединения ртути чрезвычайно ядовиты, а в случае если ртуть была разлита её можно связать (нейтрализовать ) с серой . Поэтому места , где разлита ртуть , посыпают порошком серы или для « демеркурирования » также применяют раствор хлорида железа FeCl₃

Статья на тему Ртуть

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Leave a Comment Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Разбился градусник? Это не настолько опасно, как нам внушали

Разбился градусник — это смертельно? Надо ли паниковать и вызывать МЧС? Химик Александр Иванов рассказывает, как быстро и безопасно собрать разлившуюся ртуть с пола.

Что нужно знать про ртуть?

Ртуть может попасть в организм человека двумя путями: через рот и в виде ядовитых паров. Поэтому, чтобы не отравиться, достаточно просто не есть ртуть и не дышать над ней активно. Первое, что нужно сделать, если разбился термометр, — открыть окно. Но устраивать сквозняк нельзя, иначе опасное вещество разлетится по квартире так, что его трудно будет собрать!

Ртуть начинает активно испаряться при температуре 18 °C и отравляет воздух в помещении. Чем теплее в комнате, тем быстрее испаряется ртуть. Самой большой неприятностью было бы разбить градусник над обогревателем. Если шарики ртути закатятся под горячую батарею, у вас действительно проблема. Можно было бы охладить ртуть с помощью жидкого азота, но у вас ведь его под рукой нет, не так ли? Температура замерзания ртути всего –39 °C.

В осенне-зимний период вы легко сможете остановить выделение паров ртути, открыв окно и выключив батареи. Можно заодно подышать свежим воздухом и успокоиться. Ничего страшного не случилось. Это не химическая катастрофа вселенского масштаба, как пишут в интернете. Вы не умрете. В градуснике не так уж много этого химического вещества. Не надо паники, действуйте спокойно.

Если у вас дома есть хороший респиратор, наденьте его. Попутно закройте дверь в другие помещения. Зону бедствия должны покинуть дети и беременные женщины, а также все, кто не проводит уборку. Вынесите домашних животных, иначе они разнесут капельки ртути по всей квартире. Дальше у вас есть два варианта. Вы можете вызвать службу демеркуризации или позвонить в МЧС. Обработка помещения специальными людьми обойдется вам в несколько тысяч рублей. Другой способ дешевле: собрать ртуть самому.

Как убрать ртуть самому?

Кто хоть раз разбивал термометр, тот знает, что ртуть при падении разлетается на маленькие блестящие капли. Перед уборкой лучше надеть бахилы и перчатки, ненужную одежду и постараться не наступать на то место, где разлилась ртуть, чтобы не разнести опасные шарики по квартире.

На различных сайтах пишут, что, если служба демеркуризации не будет вызвана вовремя, человек может умереть. Но это не так. Вас намеренно стараются запугать, чтобы вы вызвали службу и заплатили. Ведь вы боитесь ртути и понятия не имеете, что с ней нужно делать.

Для начала расскажу, чего делать не нужно. Нельзя смахивать ртуть веником, иначе вы разметете ее на мелкие кусочки. Нельзя убирать вещество пылесосом: горячий воздух из него только ускорит испарение ртути, а сам пылесос придется выбросить после такой уборки. Робот-пылесос тоже не подойдет, так как он просто раскидает капли ртути по помещению. Также ни в коем случае не следует выбрасывать собранное вещество в мусоропровод, смывать в унитаз или раковину, зарывать в землю во в дворе — это опасно для здоровья окружающих.

Для сбора ртути нужно взять баночку с крышкой. Подойдет контейнер для анализов или тара из-под варенья. В нее нужно налить воды — она защитит вас от паров ртути. Для сбора капель с пола можно использовать обычный листок бумаги или даже два.

Кстати, ртуть не может попасть в организм через кожу. Если засунуть палец в баночку с ртутью, он не отвалится и никакого ожога не будет (я проверял)! Удивительно, но факт: с помощью ртути голыми руками добывают золото. Если вы собираете остатки термометра без перчаток, следите, чтобы на ладони не налипли маленькие капельки.

Приступая к уборке, в первую очередь нужно собрать крупные шарики ртути. Это легко сделать с помощью бумаги, а затем положить в баночку с водой. Как только ртуть окажется под водой, ее пары вам больше не страшны. но только семь дней. Дело в том, что ртуть все равно «испаряется под водой», и примерно через семь дней давление паров ртути над водой будет таким же, как над каплей ртути, лежащей не под водой. Так что не храните дома банку больше недели!

Крупные капли ртути можно собрать также шприцом без иголки или спринцовкой. Мелкие капли легко убрать скотчем, затем поместить в пакет, прочно завязать и сдать на переработку вместе с баночкой. Куда отвезти собранную ртуть в вашем районе, узнайте по номеру 112.

Напоследок убедитесь, что вы собрали все шарики ртути. Воспользуйтесь фонариком в телефоне или другим ярким источником света. Ртуть блестит, и если увидите маленькие блестящие капли ртути, то вы сделали еще не все. Придется продолжить уборку.

Проблема в том, что ртуть может затекать в маленькие щели в стыке ламината или под плинтус. Если у вас пол со множеством щелей, то есть плохая новость: пол придется вскрывать.

После того как вы собрали всю ртуть, надо хорошенько промыть полы. Я советую сделать это с помощью мыльно-содового раствора в два этапа.

Первый этап. В пластиковом (не металлическом!) ведре приготовьте раствор хлорсодержащего отбеливателя «Белизна» из расчета 1 л отбеливателя на 8 л воды (2-процентный раствор). Полученным раствором с использованием губки, щетки или половой тряпки промойте загрязненную поверхность.

Второй этап. Приготовьте мыльно-содовый раствор из расчета 40 г тертого мыла и 50 г соды на 1 л воды и обработайте им место загрязнения. На протяжении следующих нескольких дней данную процедуру нужно регулярно повторять. Не забывайте регулярно проводить влажную уборку и проветривать помещение.

Можно и просто протереть полы мыльным раствором, если у вас нет времени и сил на вышеописанную дезинфекцию. Уделяйте особое внимание щелям, чтобы вымыть из них мелкие капли ртути, которые там могли оказаться. На протяжении следующих нескольких дней процедуру нужно регулярно повторять. Не забывайте также проводить влажную уборку и проветривать помещение. В итоге у вас получится идеально чистый пол, без ртути и грязи.

Как уберечь себя от отравления?

На последнем этапе нужно отмыть самого себя. Бахилы выкинуть, одежду снять. Стирка вещей, контактировавшей с ртутью, может загрязнить вашу стиральную машину, ванную или раковину. Поэтому все использованные тряпки и одежду рекомендуется убрать в герметичный пакет и отвезти вместе с банкой на утилизацию.

МЧС рекомендует после подобных инцидентов для профилактики прополоскать горло слабым раствором марганцовки, почистить зубы, выпить активированного угля. Но, к счастью, если вы разбили всего один градусник, отравиться ртутью почти невозможно. Теоретически, конечно, можно заработать хроническое отравление, если совсем не собирать ртуть. Но на это потребуется очень много времени.

Если вы все равно переживаете, для самоуспокоения можно сдать на анализ кровь и мочу, чтобы посмотреть, сколько там ртути. Также стоит понаблюдать за своим самочувствием. Пары ртути поражают центральную нервную систему. Первичными признаками отравления ртутью являются утомляемость, сонливость, слабость, мигрени, головокружения, апатия, раздражительность, подавленность, ухудшение памяти и внимания. Судя по этим признакам, у каждого из нас где-то в квартире валяется килограммовая лужа ртути. Шутка!

Что делал лично я, когда у меня дома разбивался ртутный градусник? У меня дома ламинат и нет ковров, поэтому собрать ртуть было несложно. Большую часть я собрал листком бумаги и поместил в банку с водой, а мелкие капли собрал кисточкой. Затем все отдал бригаде МЧС. Они, правда, не хотели принимать, но я их убедил.

Источник