opnåelse af kviksølv fra kviksølv(II) nitrat

den proces, du beskrev, ville mere passende kaldes “reduktion af kviksølv(II) til elementært kviksølv”.Desværre vil tricket med jern sandsynligvis ikke fungere (noget mere inert som kobber ville dog være et bedre valg).

kviksølv(II) er svagt basisk, så kviksølvsalte generelt vil let gennemgå hydrolyse og danne basiske oksosalter i vandig opløsning, medmindre de syrnes.Kviksølv (II) nitrat hydrolyserer hurtigt til svagt opløseligt gult kviksølv (II) :

$$\ce{HG(NO3)2(s) + H2O(l) -> HgO(s) + 2 HNO3 (AK)}\label{rk:R1}\tag{R1}$$

som kan omdannes tilbage til nitrat ved at tilføje for stor mængde salpetersyre, hvilket igen ikke giver nogen chance for, at jern ikke bliver iltet, så du ender med begge metaller i opløsning.

jeg ønskede ikke at dykke dybt ind i diskussionen om, hvordan kviksølv(II) salte hydrolyserer og lader det være enkelt, men efter at have modtaget kritik fra Maurice, der hævder $\ce{HG(OH)NO3}$ for at være det “rigtige” produkt, tror jeg, jeg tillader mig at tilføje et afsnit eller to.Raman spektroskopi og røntgenspredningsundersøgelser i slutningen af 1960 viste, at hydrolyse af kviksølv (II) salte producerer serier af polynukleære okso-broede arter af typer $ \ ce{Hg2OH (H2O)2^3+},$ $\ce{Hg3O (H2O) 3^4+}$ eller $\ce{Hg4O(OH) (H2O) 3^5+}$ .Dannelse af kviksølv(II) hydroksidnitrat $\ce{HG (OH)NO3}$ som hydrolyse produkt blev undervist i 1940-1950 ‘erne æra, og det sidder fast i flere lærebøger udgivet senere sandsynligvis fordi det er opført i alle udgaver af Pauling’ s General chemistry op til 1988.Imidlertid er det ikke kun forenklet (givet, reaktion \ekvref{rk:R1} er også en forenkling på en måde, det er en grænsesag), men er også et forkert koncept.

den mest up-to-date oversigt over, hvad der virkelig sker, når $\ce{HG(NO3)2}$ er opløst i vand kan findes i Mercury handbook :

$\ce{HG (NO3) 2}$ opløsninger er kun stabile i nærvær af en vis mængde salpetersyre, som forhindrer hydrolyse. $ \ ce{HG(NO3)2}$ hydrolyserer hurtigt i overskydende vand og producerer et bundfald på $\ce{Hg3O2(NO3)2 · H2O}$ eller, når det koges i fortyndede opløsninger, danner kviksølv (II) ilt $(\ce{HgO}).$

med hensyn til reduktion af kviksølv (II) er der to veje: $\ce{HG^0}$ kan opnås fra kviksølv(II) nitrat ved hjælp af en tør eller en våd metode.

når vi taler om en tør metode, er den mest enkle måde at opnå metallisk kviksølv fra nitrat på at opvarme $\ce{HG(NO3)}$ i et destillationsapparat (b.P. af kviksølv er 357 liter C).Over $\pu{400 liter C}$ nedbrydes det let:

$$\ce{HG (NO3) 2 (l) – > Hg (g) + 2 NO2 (g) + O2 (g)}\etiket{RKN: R2} \ tag{R2}$$

\R2 er en brutto-reaktion; nitratet nedbrydes først til det røde kviksølv (II) ved lavere temperaturer (som igen nedbrydes til elementerne):

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

våd metode antyder milde tilstande og en reaktion i opløsning.For eksempel myresyre (også anvendt i sølvraffinering), der er et stærkt reduktionsmiddel, ville forårsage et bundfald fra ammoniakal kviksølv(II) nitratopløsning.

da kvælstofdampe, kviksølvdampe samt kviksølvsalte og iltstoffer er meget giftige, skal reaktionerne bæres i en Røghætte, hvilket gør det til en dårlig pasform til en talentudstilling.I betragtning af de mulige risici og dit niveau eller forberedelse (ingen lovovertrædelse), vil jeg stærkt anbefale at tage ekstrem forsigtighed med at gøre kviksølvkemi og undgå offentlige demonstrationer, indtil du bliver mere erfaren.

Bemærk: kemiske reaktioner vedtages fra

1. Cooney, R.; Hall, J. Raman spektre af kviksølv(II) nitrat i vandig opløsning og som det krystallinske hydrat. Aust. J. Chem. 1969, 22 (2), 337. https://doi.org/10/b6t3h2.
2. Johansson, G.; Haugsten, K.; Rasmussen, S. E.; Svensson, S.; Koskikallio, J.; Kachi, S. En røntgenundersøgelse af Hydrolyseprodukterne af kviksølv(II) i opløsning. Acta Chem. Scand. 1971, 25, 2787–2798. https://doi.org/10/bn5j2g. (PDF)
3. L. F.; Hansen, S.; Kit, M. Mercury Handbook: Kemi, applikationer og miljøpåvirkning; RSC Publ: Cambridge, 2013. ISBN 978-1-84973-409-7.
4. R. A. Lidin, V. A. Molochko og L. L. Andreeva, reaktivitet af uorganiske stoffer, 3.udgave.; Khimia: Moskva, 2000. (på russisk)