Ртуть реагирует с водой при комнатной температуре

Задания 7. Химические свойства простых веществ

4B8ED6

При сплавлении алюминия с гидроксидом натрия образуется

• 1. NaAlO₂
• 2. AlH₃
• 3. Na[Al(OH)₄]
• 4. Al₂O₃

Ответ: 1

Пояснение:

При сплавлении алюминия с щелочью NaOH образует алюминат натрия по реакции (температура реакции

С растворами щелочей алюминий реагирует с образованием тетрагидроксоалюминатов:

20E8B1

С водой при комнатной температуре реагируют:

2) алюминий и ртуть

3) кальций и литий

4) серебро и натрий

Ответ: 3

Пояснение:

С водой при комнатной температуре реагируют только металлы главных подгрупп I и II групп(кроме магния и бериллия):

Элементы побочных подгрупп I и II групп Ag, Cu, Hg с водой не взаимодействуют.

Al при обычных условиях достаточно инертен, так как покрыт защитной пленкой оксида Al₂O₃. После снятия оксидной пленки (механически или амальгамированием) алюминий реагирует с водой:

ACE94D

Только окислительные свойства способен проявлять

Ответ: 2

Пояснение:

Среди перечисленных неметаллов самым сильным окислителем является фтор, обладающий наибольшей электроотрицательностью среди всех элементов. Чуть более слабыми окислительными свойствами обладает неметалл кислород, однако в соединении со фтором (OF₂) кислород обладает положительной степенью окисления, проявляя тем самым восстановительные свойства. Азот и хлор, электроотрицательность которых меньше, способны проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

Реакция возможна между

• 1. Ag и K₂SO_4(р-р)
• 2. Zn и KCl _(р-р)
• 3. Mg и SnCl_2(р-р)
• 4. Ag и CuSO_4(р-р)

Ответ: 3

Пояснение:

Для того чтобы реакция замещения между металлом и раствором соли была практически осуществима, необходимо выполнение следующего условия: металл должен располагаться в ряду активности металлов левее металла, входящего в состав соли.

Поэтому серебро Ag не вступает в реакцию ни с раствором сульфата калия K₂SO₄, ни с раствором сульфата меди CuSO₄, цинк Zn также не вступает в реакцию с хлоридом калия KCl.

Практически осуществима реакция между магнием и раствором хлорида олова (магний стоит левее олова в :

77041B

Общим свойством меди и железа является их способность растворяться в

2) серной кислоте (р-р)

3) растворе щелочи

4) азотной кислоте (конц.)

Ответ: 4

Пояснение:

Общим свойством меди и железа является их способность растворяться в концентрированной азотной кислоте при нагревании:

С водяным паром раскаленное железо реагирует, медь не реагирует:

Медь находится в ряду активностей металлов после водорода, поэтому как менее активный металл не способно вытеснить водород из кислот-неокислителей (за исключением конц. HNO₃ и конц. H₂SO₄)

С разбавленной серной кислотой Cu не взаимодействует.

Fe расположено в ряду активностей металлов до водорода, поэтому взаимодействует с разбавленными растворами соляной и серной кислот с образованием соответствующих солей:

Электролизом 30%-ного раствора щелочи на железном аноде можно получить ферраты – соли не существующей в свободном виде железной кислоты H₂FeO₄

Медь, являясь переходным металлом, с щелочами не взаимодействует.

25BBD7

Хлор реагирует с каждым из двух веществ:

• 1. O₂ и Ne
• 2. Fe и NaI
• 3. N₂ и He
• 4. NaF и O₂

Ответ: 2

Пояснение:

Хлор (Cl₂) является неметаллом (сильным окислителем), поэтому может взаимодействовать с металлами с образованием солей – хлоридов:

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ (Fe окисляется до Fe +3 )

Обладая большей электроотрицательностью, чем галогены йод и бром, и, следовательно, являясь более сильным окислителем, хлор способен вытеснять бром и йод из их солей:

С кислородом хлор способен образовывать оксиды, в которых он проявляет степени окисления от +1 до +7: Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₅ и Cl₂O₇. Они нестабильны термически и фотохимически.

С фторидами металлов (NaF) реакция не проходит, поскольку фтор, являясь сильнейшим окислителем, не может быть восстановлен хлором.

Хлор не реагирует с благородными газами (He, Ne) и химически инертным азотом (N₂).

Источник

Ртуть реагирует с водой при комнатной температуре

Химические свойства ртути и ее соединений

В промышленности ртуть получают из сульфидов. Концентраты, содержащие ртуть в виде киновари HgS, подвергают окислительному обжигу:

HgS + О2 = Hg + SO2

Возможно также гидрометаллургическое извлечение ртути из руд и концентратов растворением HgS в сульфиде натрия с последующим вытеснением ртути алюминием. Разработаны способы извлечения ртути электролизом сульфидных растворов.

Ртуть — малоактивный металл. Она не растворяется в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами. Растворяется в царской водке, серной и азотной кислотах.
Стоит учесть, что при растворении избытка ртути в азотной кислоте образуется нитрат ртути (I):

А растворы нитрата ртути (I) выделяют в окружающее пространство пары ртути. При нагревании до 300 °C ртуть вступает в реакцию с кислородом, образуя HgO оранжевого цвета. При комнатной температуре ртуть реагирует с серой. Стоит сказать, что среди части химиков прочно укоренилось мнение, что мелкие капельки ртути можно обезвредить с помощью порошка серы. Во многих книгах по технике безопасности сказано обратное – сера не обеспечивает эффективное удаление разлитой ртути.

Ртуть способна образовывать сплавы со многими металлами – амальгамы. В зависимости от состава, амальгамы могут быть твердыми и жидкими. Некоторые из них, например амальгамы серебра и кадмия, химически инертны и тверды при температуре человеческого тела, но легко размягчаются при нагревании. Из них делали зубные пломбы.
В прошлом амальгамация была важнейшим технологическим процессом при извлечении золота из руд. В XX столетии она не выдержала конкуренции и уступила более совершенному процессу – цианированию. Некоторые металлы, в частности железо, кобальт, никель, практически не образуют амальгам. Это позволяет транспортировать жидкий металл в емкостях из обыкновенной стали. Кроме железа и его аналогов, не амальгамируются тантал, кремний, рений, вольфрам, ванадий, бериллий, титан, марганец и молибден, то есть почти все металлы, применяемые для легирования стали. Щелочные металлы способны легко образовывать амальгамы. В промышленности для получения едкого натра и хлора применяют электролиз поваренной соли с ртутным катодом. Первоначально на таком катоде образуется амальгама натрия, которую потом разлагают водой, при этом образуется едкий натр, водород и ртуть.

2Na (Hg) + 2H2O => (Hg) + 2NaOH + H2

Амальгамы щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия, цинка, кадмия и других металлов используют в качестве восстановителей в химическом синтезе.
Особенно сильными восстановительными свойствами обладают амальгамы щелочных металлов.
Долгое время в промышленности применялась реакция Кучерова — гидратация ацетилена и его гомологов под действием солей ртути (II). При гидратации ацетилена образуется ацетальдегид, в случае замещенных ацетиленов — главным образом кетоны:

CH≡CH + H2O —> [CH2=CH(OH)] —> CH3-CHO

Cулема HgCl2, нанесенная на активированный уголь, служит катализатором присоединения HCl к ацетилену с целью получения хлорвинила, который производят в очень больших количествах.
Комплексные соли ртути, например, тетраиодомеркураты (II) серебра Ag2[HgI4] и меди (I) Cu2[HgI4] обратимо изменяют окраску в зависимости от температуры. Желтый Ag2[HgI4] при нагревании до 50 ºС становится красным, а красный при комнатной температуре Cu2[HgI4] при нагревании до 55 ºС становится шоколадно-коричневым.
Также ион [HgI4]- входит в состав реактива Несслера. Он позволяет обнаружить даже очень небольшие количества аммония или гуанидиновых соединений. Если аммония мало, раствор окрашивается в желтый цвет, в присутствии значительных количеств аммония образуется коричневый осадок:

NH4+ +2[HgI4]2− +4OH− = [OHg2(NH2)]I +7I− +3H2O

Источник

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