kwik verkrijgen uit kwik(II) nitraat

het door u beschreven proces zou beter “reductie van kwik(II) tot elementair kwik”genoemd kunnen worden.Helaas zal de truc met ijzer waarschijnlijk niet werken (iets meer inert zoals koper zou een betere keuze zijn).

kwik (II) oxide is zwak basisch, zodat kwikzouten in het algemeen gemakkelijk hydrolyse ondergaan en in waterige oplossing basische oxosalten vormen, tenzij aangezuurd.Kwik (II) nitraat hydrolyseert snel tot slecht oplosbaar geel kwik (II) oxide bij verdunning of toevoeging van alkali:

$$\ce{Hg(NO3)2(s) + H2O(l) -> HgO(s) + 2 HNO3 (aq)}\label{rxn:R1}\tag{R1}$$

die kan worden omgezet in nitraat door toevoeging van overmatige hoeveelheid salpeterzuur, wat op zijn beurt geen kans laat voor ijzer om niet geoxideerd te worden, dus je eindigt met beide metalen in oplossing.

ik wilde niet dieper ingaan op de discussie over hoe kwik(II) zouten hydrolyseren en het eenvoudig laten, maar na kritiek van Maurice te hebben ontvangen die beweert dat $\ce{Hg(OH)NO3}$ het “echte” product is, denk ik dat ik mezelf toesta een alinea of twee toe te voegen.Raman spectroscopie en röntgenstraalverstrooiing studies in eind 1960 toonden aan dat hydrolyse van kwik (II) zouten series van polynucleaire oxo-overbrugde soorten van types produceert $\ce{Hg2OH(H2O))2^3+},$ $\ ce{Hg3O(H2o) 3^4+}$ of $\ce{Hg4O(OH) (H2O) 3^5+}$ .Vorming van kwik(II) hydroxide nitraat $\ce{HG (OH)NO3}$ als een hydrolyseproduct werd onderwezen in de jaren 1940–1950 tijdperk, en het vast in verschillende studieboeken later gepubliceerd waarschijnlijk omdat het is opgenomen in alle edities van Pauling ‘ s General chemistry tot 1988.Echter, niet alleen is het oversimplified (toegegeven, reactie \ eqref{rxn: R1} is ook een oversimplificatie in zekere zin is het een grensgeval), maar is ook een incorrect concept.

de meest actuele samenvatting van wat er werkelijk gebeurt wanneer $\ce{Hg(NO3)2}$ wordt opgelost in water is te vinden in Mercury handbook :

$\de oplossingen van ce{Hg(NO3)2} zijn alleen stabiel in aanwezigheid van een bepaalde hoeveelheid salpeterzuur, die hydrolyse voorkomt. $\ce{Hg (NO3)2}$ hydrolyseert snel in overtollig water en produceert een neerslag van $\ce{Hg3O2(NO3)2 · H2O}$ of vormt, indien gekookt in verdunde oplossingen, kwik (II) oxide $(\ce{HgO}).$

wat de reductie van kwik (II) betreft, zijn er twee routes: $\ce{Hg^0}$ kan worden verkregen uit kwik(II) nitraat met behulp van een droge of een natte methode.Over een droge methode gesproken, de meest eenvoudige manier om metallisch kwik uit nitraat te verkrijgen is door te verhitten in een destillatieapparaat(kwikb.p. is 357 °C).Boven $ \ pu{400 °C}$ ontleedt het gemakkelijk:

$$\ce{Hg(NO3)2(l) -> Hg(g) + 2 NO2(g) + O2 (g)}\label{rxn: R2} \ tag{R2}$$

\eqref{rxn: R2} is een brutto-reactie; het nitraat ontleedt eerst bij lagere temperaturen tot het rode kwik(II) oxide (dat op zijn beurt ontleedt tot de elementen):

$$ \ ce{2 Hg(NO3)2(l) -> 2 HgO(s) + 4 NO2(g) + O2 (g)}\tag{R3}$$

natte methode suggereert milde condities en een reactie in oplossing.Zo zou mierenzuur (ook gebruikt bij zilverraffinage) als sterk reductiemiddel een neerslag uit ammoniumkwik(II) nitraatoplossing veroorzaken.

aangezien stikstofdioxide, kwikdampen en kwikzouten en-oxiden zeer giftig zijn, moeten de reacties in een dampkap worden vervoerd, waardoor deze slecht geschikt is voor een talentenjacht.Gezien de mogelijke risico ‘ s en uw niveau of voorbereiding (niet beledigend bedoeld), adviseer ik u om uiterst voorzichtig te zijn met kwikchemie en openbare demonstraties te vermijden totdat u meer ervaring hebt.

opmerking: chemische reacties zijn overgenomen uit

1. Cooney, R.; Hall, J. Raman Spectra of Mercury(II) Nitrate in watere Solution and as the Crystalline Hydrate. 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. Een röntgenonderzoek van de Hydrolyseproducten van kwik (II) in oplossing. Acta Chem. Scand. 1971, 25, 2787–2798. https://doi.org/10/bn5j2g. (PDF)
2. Kozin, L. F.; Hansen, S.; Kit, M. Mercury Handbook: Chemistry, Applications and Environmental Impact; RSC Publ: Cambridge, 2013. ISBN 978-1-84973-409-7.
3. R. A. Lidin, V. A. Molochko, and L. L. Andreeva, Reactivity of Inorganic Substances, 3rd ed.; Khimia: Moscow, 2000. (in het Russisch)