Oppnå kvikksølv fra kvikksølv(II) nitrat
prosessen du beskrev ville være mer hensiktsmessig kalt «reduksjon av kvikksølv (II) til elementær kvikksølv».Dessverre vil trikset med jern sannsynligvis ikke fungere (noe mer inert som kobber ville være et bedre valg skjønt).
Kvikksølv(II) oksid er svakt basisk, så kvikksølvsalter generelt ville lett gjennomgå hydrolyse og danne basiske oksosalter i vandig oppløsning med mindre surgjort.Kvikksølv (II) nitrat hydrolyserer raskt til dårlig oppløselig gult kvikksølv (II) oksid ved fortynning eller tilsetning av alkali:
$$\ce{Hg(NO3)2 (s) + H2O (l) – > HgO(s) + 2 HNO3 (aq)}\label{rxn:R1}\tag{R1}$$
som kan konverteres tilbake til nitrat ved å legge til for mye salpetersyre, som igjen ikke vil gi noen sjanse for at jern ikke skal oksideres, slik at du ender med begge metaller i oppløsning.
jeg ville ikke dykke dypt inn i diskusjonen om hvordan kvikksølv(II) salter hydrolyserer og la det være enkelt, men etter å ha mottatt kritikk fra Maurice som hevdet $\ce{HG (OH)NO3}$ for å være det «ekte» produktet, tror jeg jeg tillater meg å legge til et avsnitt eller to.Raman spektroskopi og røntgenspredningsstudier i slutten av 1960 viste at hydrolyse av kvikksølv(II) salter produserer serier av polynukleære oksobroderte arter av typer $\ce{Hg2OH (H2O)2^3+},$ $\ce{Hg3O (H2O)3^4+} $ eller $\ce{Hg4O(OH) (H2O)3^5+}$.Dannelse av kvikksølv (II) hydroksidnitrat $ \ ce{hg (OH)NO3} $ som et hydrolyseprodukt ble undervist i 1940-1950s epoke, og det stakk i flere lærebøker publisert senere sannsynligvis fordi Det er oppført i Alle utgaver Av Paulings Generelle kjemi frem til 1988.Men ikke bare er det forenklet (gitt, reaksjon \eqref{rxn: R1} er også en forenkling på en måte det er en grense sak), men er også et feil konsept.
den mest oppdaterte oppsummeringen av hva som virkelig skjer når $ \ ce{hg( NO3) 2} $ er oppløst i vann, finnes I Mercury handbook :
$\ce{Hg (NO3)2}$ løsninger er bare stabile i nærvær av en viss mengde salpetersyre, som forhindrer hydrolyse. $\ce{Hg(NO3)2}$ hydrolyserer raskt i overflødig vann og produserer et bunnfall på $ \ ce{hg3o2(NO3)2 · h2o} $ eller, når det kokes i fortynnede løsninger, danner kvikksølv (II) oksid $(\ce{HgO}).$
når det gjelder reduksjon av kvikksølv(II), er det to veier: $ \ ce{hg^0} $ kan oppnås fra kvikksølv (II) nitrat ved hjelp av en tørr eller våt metode.
Når det Gjelder en tørr metode, er den enkleste måten å oppnå metallisk kvikksølv fra nitrat å varme $ \ ce{HG (NO3)}$ i et destillasjonsapparat (b. p. av kvikksølv er 357 °C).Over $ \ pu{400 °C} $ det dekomponerer lett:
$$\ce{Hg(NO3)2 (l) – > Hg (g) + 2 NO2(g) + O2 (g)} \ etikett{rxn: R2} \ tag{R2}$$
\eqref{rxn: R2} er en brutto-reaksjon; nitratet dekomponerer først til det røde kvikksølv (II) oksydet ved lavere temperaturer (som igjen dekomponerer til elementene):
$ $ \ce{2 Hg(NO3)2 (l) – > 2 HgO (s) + 4 NO2 (g) + O2 (g)} \ tag{R3} $ $
Våt metode foreslår milde forhold og en reaksjon i oppløsning.For eksempel vil maursyre (også brukt i sølvraffinering) være et sterkt reduksjonsmiddel føre til et bunnfall fra ammoniak kvikksølv(II) nitrat løsning.
siden nitrogendioksid, kvikksølvdamp samt kvikksølvsalter og oksider er svært giftige, må reaksjonene bæres i en avtrekksdeksel som gjør det dårlig egnet for et talentshow.Med tanke på mulige farer og ditt nivå eller forberedelse (ingen lovbrudd), vil jeg sterkt anbefale å ta ekstrem forsiktighet med kvikksølvkjemi og unngå offentlige demonstrasjoner til du blir mer erfaren.
merk: kjemiske reaksjoner er vedtatt fra
- Cooney, R.; Hall, J. Raman Spektra Av Kvikksølv(II) Nitrat I Vandig Oppløsning og Som Krystallinsk Hydrat. Aust. J. Chem. 1969, 22 (2), 337. https://doi.org/10/b6t3h2.
- Johansson, G.; Haugsten, K.; Rasmussen, S. E.; Svensson, S.; Koskikallio, J.; Kachi, S. En Røntgenundersøkelse av Hydrolyseproduktene Av Kvikksølv (II) I Oppløsning. Acta Chem. Scand. 1971, 25, 2787–2798. https://doi.org/10/bn5j2g. (PDF)
- Kozin, L. F.; Hansen, S.; Kit, M. Mercury Håndbok: Kjemi, Applikasjoner og Miljøpåvirkning; Rsc Publ: Cambridge, 2013. ISBN 978-1-84973-409-7.
- R. A. Lidin, V. A. Molochko, Og L. L. Andreeva, Reaktivitet Av Uorganiske Stoffer, 3. utg.; Khimia: Moskva, 2000. (på russisk)