Ртуть

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Ртуть

Химический элемент
Тяжёлый жидкий металл серебристо-белого цвета
Символ, номер Hg, 80
Атомная масса 200,592 а.е.м.
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d10 6s2
Электроотрицательность 2 по шкале Полинга
Плотность 13,546 г/см3
Температура плавления -38,83 °C
Температура кипения 356,73 °C
Структура кристаллической решетки ромбоэдрическая
Теплопроводность (300 K) 8,3 Вт/(м·К)
Ртуть что это // Наука 2.0

Ртуть — жидкий переходный металл. Элемент № 80 периодической таблицы.

Содержание

[править] История

Ртуть известна с древнейших времен, упоминается в работах Аристотеля, Теофраста, Плиния Старшего, Витрувия и других древних ученых. Латинское название этого металла «гидраргирум», которую дал ртути греческий врач Диоскорид (I в. до Р. Х.), означает в переводе «серебряная вода». В огромном дворце знаменитого своей жестокостью китайского императора Цинь Шихуанди (259—210 гг. до н. э.) были созданы целые реки и озера, наполненные чистой ртутью. По легенде, этими (смертельно опасными для дыхания) реками император проплывал с наложницами на украшенных лодках. Масштабность таких построений показывает хотя бы то, что дворец Епан и гробницу императора на горе Лишань строило 700000 осужденных на каторжные работы.

[править] Происхождение названия

Символ Меркурия

Латинское название лат. hydrargyrum (Hg) происходит от греч. ύδράργυρος «жидкое серебро». Английское «Mercury» происходит от обозначения элемента алхимиками.

[править] Распространение

В земной коре ртуть преимущественно рассеяна. Ртуть получают из ртутных, ртутно-сурьмяных, ртутно-мышьяковых и ртутно-золотых руд, а также попутно с полиметаллических, вольфрамовых и оловянных. Известно 20 минералов ртути, промышленное значение имеют киноварь HgS (86,2 %), метацинабарит HgS (86,2 %), ртуть самородная Hg, блеклая руда — шватцит (17 %), ливингстонит (22 %), кордероит (82 %) и каломель (85 %), а также тиманит (HgSe), колорадоит (HgTe) и др.

[править] Получение

Киноварь

Ртуть получают обжигом минералов киновари HgS или ливингстонита HgSb4S8. Этот способ применяли еще алхимики в древности. Уравнение реакции горения киновари:

  • [math]\mathrm {HgS + O_2 \xrightarrow {600-700 ^ oC} Hg + SO_2}[/math]

При выделении соединений ртути из богатых руд или концентратов, для восстановления можно использовать известь или железные опилки:

  • [math]\mathrm {HgS + 4CaO \xrightarrow {400-500 ^ oC} Hg + CaSO_4 + 3CaS}[/math]
  • [math]\mathrm {HgS + Fe \xrightarrow {350-450 ^ oC} Hg + FeS}[/math]

[править] Химические свойства

Ртуть образует сплавы со многими металлами — эти, часто нестехиометрические, соединения называются амальгамы. Самыми распространенными сплавами является амальгамы натрия, калия, серебра, золота, свинца, цинка, кадмия, меди.

При воздействии электрических разрядов на смесь паров ртути инертных газов образуются соединения HgNe, HgHe, HgAr, HgXe, HgKr, в которых атомы удерживаются за счет сил Ван-дер-Ваальса.

При обычной температуре кислород воздуха не действует на ртуть, однако, при наличии следов влаги, поверхность ртути покрывается серой оксидной пленкой. При нагревании ртути на воздухе до 350 °C образуется красный налет HgO, который разрушается при нагревании:

  • [math]\mathrm {2Hg + O_2 \xrightarrow {350 ^ oC} 2HgO}[/math]
  • [math]\mathrm {2HgO \xrightarrow {500 ^ oC} Hg + O_2}[/math]

Металлическая ртуть взаимодействует с галогенами:

  • [math]\mathrm {Hg + Br_2 \xrightarrow {} HgBr_2}[/math]
  • [math]\mathrm {Hg + I_2 \xrightarrow {ethanol} HgI_2 + Hg_2I_2 \downarrow}[/math]

С серой ртуть взаимодействует при нагревании с образованием красного HgS (при высоких температурах подобные соединения черного цвета образуют также селен и теллур):

  • [math]\mathrm {Hg + S \xrightarrow {\gt 130 ^ oC} HgS}[/math]
  • [math]\mathrm {Hg + Se \xrightarrow {550-600 ^ oC} HgSe}[/math]

Ртуть растворяется в некоторых разведенных и концентрированных кислотах, в царской водке:

  • [math]\mathrm {Hg + 2H_2SO_4 (conc.) \xrightarrow {boiling} HgSO_4 + SO_2 + 2H_2O}[/math]
  • [math]\mathrm {6Hg + 8HNO_3 \xrightarrow {} 3Hg_2 (NO_3) _2 + 2NO + 4H_2O}[/math]
  • [math]\mathrm {3Hg + 2HNO_3 + 6HCl \xrightarrow {50-70 ^ oC} 3HgCl_2 + 2NO + 4H_2O}[/math]

[править] Применение

Благодаря уникальным свойствам ртуть применяется в металлургии, химической промышленности, гальванических элементах, гальванотехнике, медицине, сельском хозяйстве и многих других отраслях:

  • Особенно большое значение имеет ртуть в лабораторной практике. Она применяется в термометрах, манометрах, всевозможных регулирующих устройствах и затворах. В лаборатории используется электролиз с ртутным катодом, колонки с амальгамированных металлами, каломельный электрод сравнения и ртутно-кадмиевый элемент Вестона.
  • Благодаря ртути возник один из самых удобных и самых чувствительных методов химического анализа — полярография. Ртуть применяют для исследования пористой структуры угля, силикагелей и других материалов.
  • В вакуумной технике. Ртутный диффузный насос незаменим для создания глубокого вакуума (10-13 мм рт. ст.). Он применяется в масс-спектрометрах, ускорителях частиц, установках, использующих фотоэмиссии или имитируют условия космического вакуума.
  • В медицине. Ртуть — один из сильнейших антисептиков. Ранее врачи часто пользовались полотенцами, смоченными раствором сулемы HgCl2 — с целью дезинфекции. Применяются также мази на основе соединений ртути. В Ярослава Гашека описан эпизод, когда его любимый поручик Лукаш заразился лишаем и Гашек вылечил поручика ртутной мазью, в результате чего получил медаль «За храбрость». В ряде стран каломель Hg2Cl2 до сих пор используют в качестве слабительного средства.

[править] Биологическая роль

Смертельный друг Р. (Ртуть). Документальный фильм // Россия 24

Пары ртути и ее соединения очень ядовиты. С попаданием в организм человека через органы дыхания, ртуть аккумулируется и остается там на всю жизнь. Попав в организм человека, ртуть негативно сказывается на белковом обмене, вредит нервной системе, почкам и даже может вызвать нарушение психики и сердечно-сосудистой системы.

Установлена максимально допустимая концентрация паров ртути: для жилых, дошкольных, учебных и рабочих помещений — 0,0003 мг/м³; для производственных помещений — 0,0017 мг/м³.

Концентрация паров ртути в воздухе свыше 0,2 мг/м³ вызывает острое отравление организма человека.

Симптомы острого отравления проявляются через 8-24 часа: начинается общая слабость, головная боль и повышается температура; затем — боли в животе, расстройство желудка.

Хроническое отравление является следствием вдыхания малых концентраций паров ртути в течение длительного времени. Признаками такого отравления являются: снижение работоспособности, быстрая утомляемость, ослабление памяти и головная боль; в отдельных случаях возможны катаральные проявления со стороны верхних дыхательных путей, кровотечения десен, легкое дрожание рук и расстройство желудка. Долгое время никаких признаков может и не быть, но потом постепенно повышается утомляемость, слабость, сонливость; появляются — головная боль, апатия и эмоциональная неустойчивость; нарушается речь, дрожат руки, веки, а в тяжелых случаях — ноги и все тело.

Ртуть поражает нервную систему, а продолжительное ее влияние вызывает даже сумасшествие.

[править] Демеркуризация

При разливе ртути принят такой порядок действий:

  • Организовать проветривание.
  • Посторонним покинуть помещение и ограничить туда доступ.
  • Собрать ртуть механически — грушей для клизм или листами бумаги в баночку и залить водой.
  • Нельзя использовать пылесос.
  • Обработать пол или место, где разлилась ртуть, раствором перманганата калия из расчета двух граммов перманганата калия на 1 литр воды, несколько раз после чего помыть место мыльной водой. Тряпки выбросить.
  • Металлическая ртуть при попадании в организм через органы желудочно-кишечного тракта не представляет опасности, так как токсичны только соли ртути.

[править] Литература

  • Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3 .
  • Р. Рипан, И. Чертяну. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. — М.: Изд. «Мир», 1971. — Т. 1. — 561 с.
  • Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., Испр. / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева; Под ред. Р. А. Лидин. — М.: Химия, 2000. 480 с .: ил. — ISBN 5-7245-1163-0
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты