№80 Ртуть   

История открытия:

Ртуть известна с древнейших времен. Её находили в самородном виде (жидкие капли ртути в горных породах), получали при обжиге минералов, природных соединений ртути. Выделение ртути в чистом виде было описано шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 г., ее металлические свойства (ковкость, электропроводность и др.) были доказаны трудами Ломоносова и Брауна, которые в декабре 1759 года смогли заморозить ртуть.
Русское название ртути происходит от праслав. *rьtоtь, связанного с лит. risti - "катиться". Латинское алхимическое название этого элемента Hydrargyrum происходит от др.-греч. слов "вода" и "серебро".

Получение:

Ртуть считается редким металлом (содержание в земной коре 8,3*10^-6%). Хотя известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В России известно 23 месторождения ртути. Ртуть получают обжигом киновари (сульфида ртути(II)) HgS + O₂ = Hg + SO₂
или ее металлотермическим восстановлением: HgS + Fe = Hg + FeS
Образующиеся при этом пары ртути конденсируют и собирают. Эти способы применяли ещё алхимики древности.

Физические свойства:

Ртуть - единственный металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Температура плавления 234,32 K (-38,83°C), температура кипения 630K (357°C). Плотность (13,55 г/см³). Обладает высокой электропроводностью. Характерной особенностью ртути является ее способность растворять многие металлы, образует с ними жидкие и твёрдые сплавы - амальгамы.

Химические свойства:

При комнатной температуре не взаимодействует с кислородом, водой, растворами щелочей. При нагревании на воздухе при температуре около 300°C ртуть окисляется до оксида HgO, но при более высоких температурах оксид неустойчив и реакция не идет.
Растворяется в азотной кислоте, образуя нитрат ртути(I) Hg₂(NO₃)₂ или ртути(II) Hg(NO₃)₂; растворение в царской водке идет с образованием комплексов: 3Hg + 2HNO₃ + 12HCl -> 3H₂[HgCl₄] + 2NO +4H₂O
В соединениях проявляет степень окисления +1 (образуя кластерный катион Hg₂²⁺) или +2.

Важнейшие соединения:

Соединения ртути(I) в большинстве неустойчивы, легко окисляются, восстанавливаются и диспропорционируют:
Оксид ртути(I), Hg₂O, черный порошок, неустойчив, легко разлагается под действ. тепла или света, не растворим.
Нитрат ртути(I), Hg₂(NO₃)₂, бесцветные кристаллы, растворим, гидролизуется по катиону.
Сульфат ртути(I), Hg₂SO₄, желто-белые кристаллы, нерастворим, образует кристаллогидрат Hg₂SO₄*2H₂O.
Хлорид ртути(I), "каломель", Hg₂Cl₂ - бесцветные кристаллы, нерастворим.

Оксид ртути(II), HgO, существует в красной или желтой модификации, основной оксид, растворяясь в кислотах образует соли ртути(II), с водой не реагирует. При нагревании выше 300°C разлагается.
Нитрат ртути(II), Hg(NO₃)₂, бесцветные кристаллы, растворим, гидролизуется по катиону.
Хлорид ртути(II), "сулема", HgCl₂ - бесцветные кристаллы, хорошо растворим.
Йодид ртути(II), HgI₂ - ярко-красное вещество, нерастворимо в воде, но растворимо в избытке раствора KI? образуя комплексное соединение: HgI₂ + 2KI = K₂[HgI₄].
Щелочной раствор этого комплексного соединения используется в аналитической химии для обнаружения аммиака и ионов аммония ("реактив Несслера"): K₂[HgI₄] + NH₃ + 3KOH = [Hg₂N]I*H₂O + 7 KI + 2H₂O (образуется желтый осадок)

Применение:

Металлическая ртуть является незаменимой во многих технических и научно-исследовательских приборах (кварцевых лампах, ртутно-паровых выпрямителях, в реле, в регуляторах давления, для изготовления термометров).
В большом количестве ртуть используется при получении щелочей и хлора (электролиз раствора NaCl с ртутным катодом), в амальгамной металлургии, для извлечения металлов из руд, их очистки, получения сплавов. В лабораторных условиях амальгама натрия находит применение в качестве восстановителя.
Многие соединения ртути используются в медицине, как антисептики и лекарства.

Сама ртуть, ее пары, практически все соединения, особенно хорошо растворимые, чрезвычайно ядовиты.

См. также: Ртуть //Популярная библиотека химических элементов. Издательство "Наука", 1977.