- Структура на молекулата
- Електронна конфигурация
- номенклатура
- Имоти
- Молекулно тегло
- Химични свойства
- Получаване
- Чист живачен хидроксид
- Съвместно утаяване с железен (III) хидроксид
- Приложения
- Последни проучвания
- Рискове
- Препратки
В хидроксид живак е неорганично съединение, в което метал живак (Hg) има окисление на 2+. Химичната му формула е Hg (OH) 2. Този вид обаче все още не е получен в твърда форма при нормални условия.
Живачен хидроксид или живачен хидроксид е краткотраен преходен междинен продукт при образуването на живачен оксид HgO в алкален разтвор. От проучвания, проведени върху разтвори на HgO на живачен оксид, се прави изводът, че Hg (OH) 2 е слаба основа. Други видове, които го придружават, са HgOH + и Hg 2+.
Химична формула на живачен (II) хидроксид. Автор: Marilú Stea.
Въпреки че не е успял да се утаи във воден разтвор, Hg (OH) 2 се получава чрез фотохимична реакция на живак с водород и кислород при много ниски температури. Получава се също под формата на копреципитат заедно с Fe (OH) 3, където присъствието на халидни йони влияе на рН, при което се осъществява съвместно утаяване.
Тъй като не е лесно да се получи чисто на лабораторно ниво, не беше възможно да се намери каквото и да било приложение на това съединение, нито да се определят рисковете от неговото използване. Въпреки това може да се заключи, че той представлява същите рискове като останалите живачни съединения.
Структура на молекулата
Структурата на живак (II) Hg (OH) 2 хидроксид се основава на линейна централна част, образувана от живачния атом с двата кислородни атома отстрани.
Към тази централна структура са прикрепени водородни атоми, всеки до всеки кислород, които се въртят свободно около всеки кислород. Тя може да бъде представена по прост начин, както следва:
Теоретична структура на живачен (II) хидроксид. Автор: Marilú Stea
Електронна конфигурация
Електронната структура на металния живак Hg е следната:
5 d 10 6 s 2
къде е електронната конфигурация на благородния газов ксенон.
При наблюдение на споменатата електронна структура се получава, че най-стабилното окислително състояние на живак е онова, при което се губят 2-те електрона от шест s слоя.
В живачен хидроксид Hg (OH) 2 живачният (Hg) атом е в състояние на окисление 2+. Следователно в Hg (OH) 2 живакът има следната електронна конфигурация:
5 d 10
номенклатура
- живачен (II) хидроксид
- Живачен хидроксид
- Живачен дихидроксид
Имоти
Молекулно тегло
236.62 g / mol
Химични свойства
Според консултираната информация е възможно Hg (OH) 2 да е временно съединение при образуването на HgO в алкална водна среда.
Добавянето на хидроксилни йони (OH -) към воден разтвор на живачни йони Hg 2+ води до утаяване на жълто твърдо вещество от живачен (II) оксид HgO, от което Hg (OH) 2 е преминаващ агент или временно.
Живак (II) оксид. Leiem. Източник: Wikipedia Commons.
Във воден разтвор Hg (OH) 2 е много краткотраен междинен продукт, тъй като бързо освобождава водна молекула и твърди HgO утайки.
Въпреки че не е възможно да се утаи живачен хидроксид Hg (OH) 2, живачният оксид (II) HgO е малко разтворим във вода, образувайки разтвор от видове, наречени „хидроксиди“.
Тези видове във вода, наречени „хидроксиди“, са слаби основи и въпреки че понякога се държат като амфотерни, като цяло Hg (OH) 2 е по-основен от киселинния.
Когато HgO се разтвори в HClO 4, изследванията показват наличието на живачен йон Hg 2+, монохидроксимеркурен йон HgOH + и живачен хидроксид Hg (OH) 2.
Равновесията, които се срещат в такива водни разтвори, са както следва:
Hg 2+ + H 2 O ⇔ HgOH + + H +
HgOH + + H 2 O ⇔ Hg (ОН) 2 + Н +
В алкални разтвори на NaOH се образува вид Hg (OH) 3 -.
Получаване
Чист живачен хидроксид
Меркурий (II) хидроксид Hg (OH) 2 не може да се получи във воден разтвор, тъй като когато алкалът се добави към разтвор на живачни йони Hg 2+, жълтият живачен оксид HgO се утаява.
Въпреки това, през 2005 г., някои изследователи са успели да получат живачен хидроксид Hg (ОН) 2 за първи път през 2005 г., като се използва живачна лампа дъга, като се излиза от елемент живак Hg, водород H 2 и кислород О 2.
Живачна лампа. D-Куру. Източник: Wikipedia Commons.
Реакцията е фотохимична и се провежда в присъствието на твърд неон, аргон или деутерий при много ниски температури (около 5 К = 5 градуса Келвин). Доказателства за образуването на съединение бяха получени чрез инфрачервени (инфрачервени) спектри на абсорбция на светлина.
Приготвеният по този начин Hg (OH) 2 е много стабилен при условията на опит. Смята се, че фотохимичната реакция протича през междинното съединение O-Hg-O до стабилната молекула HO-Hg-OH.
Съвместно утаяване с железен (III) хидроксид
Ако живачен (II) сулфат HgSO 4 и железен (III) сулфат Fe 2 (SO 4) 3 се разтворят в кисел воден разтвор и рН започва да се увеличава чрез добавяне на разтвор на натриев хидроксид NaOH след известно време от покой се образува твърдо вещество, което се предполага, че представлява съвместно утайка на Hg (OH) 2 и Fe (OH) 3.
Установяването на Hg (OH) 2 е критична стъпка в това съвместно утаяване с Fe (OH) 3.
Образуването на Hg (OH) 2 в утайката Fe (OH) 3 -Hg (OH) 2 силно зависи от наличието на йони като флуорид, хлорид или бромид, от тяхната специфична концентрация и от рН на разтвора.
В присъствието на флуорид (F -), при pH по-голямо от 5, съвместното утаяване на Hg (OH) 2 с Fe (OH) 3 не се влияе. Но при рН 4, образуването на комплекси между Hg 2+ и F - пречи на съвместното утаяване на Hg (OH) 2.
В случай на присъствие на хлорид (Cl -) съвместното утаяване на Hg (OH) 2 става при рН 7 или по-високо, тоест за предпочитане в алкална среда.
Когато присъства бромид (Br -), съвместното утаяване на Hg (OH) 2 се получава при още по-високо pH, тоест pH над 8.5 или по-алкално, отколкото при хлорид.
Приложения
От прегледа на наличните източници на информация се прави изводът, че живачен (II) Hg (OH) 2 хидроксид, като съединение, което все още не е приготвено на търговско ниво, няма известни употреби.
Последни проучвания
С помощта на изчислителни техники за симулация през 2013 г. бяха изследвани структурните и енергийни характеристики, свързани с хидратацията на Hg (OH) 2 в газообразно състояние.
Енергията на координация метал и лиганд се изчислява и сравнява чрез промяна на степента на хидратация на Hg (OH) 2.
Наред с други неща беше установено, че очевидно теоретичното състояние на окисляване е 1+ вместо предполагаемото 2+, което обикновено се определя за Hg (OH) 2.
Рискове
Въпреки че Hg (OH) 2 като такъв не е изолиран в достатъчно количество и поради това не е бил използван в търговската мрежа, неговите специфични рискове не са определени, но може да се заключи, че той представлява същите рискове като останалите соли на живак.
Той може да бъде токсичен за нервната система, храносмилателната система, кожата, очите, дихателната система и бъбреците.
Вдишването, поглъщането или контактът с кожата на живачни съединения може да причини увреждане, вариращо от дразнене на очите и кожата, безсъние, главоболие, тремор, увреждане на чревния тракт, загуба на паметта, до бъбречна недостатъчност, други симптоми.
Меркурий е признат в международен план като замърсител. Повечето живачни съединения, които влизат в контакт с околната среда, се метилират от бактерии, присъстващи в почвите и утайките, образувайки метил живак.
Метилов живак халид. Автор: качено от Потребител: Rifleman 82. Източник: Неизвестен. Източник: Wikipedia Commons.
Това съединение биоакумулира в живи организми, преминавайки от почвата към растенията и оттам към животните. Във водната среда трансферът е още по-бърз, преминавайки от много малки към едри видове за кратко време.
Метил живакът има токсичен ефект за живите същества и по-специално за хората, които го поглъщат по хранителната верига.
При поглъщане с храна е особено вредно за малки деца и за плодове при бременни жени, тъй като като невротоксин може да причини увреждане на мозъка и нервната система при формирането и растежа.
Препратки
- Котън, Ф. Алберт и Уилкинсън, Джефри. (1980 г.). Разширена неорганична химия. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
- Wang, Xuefeng and Andrews, Lester (2005). Инфрачервен спектър на Hg (OH) 2 в твърд неон и аргон. Неорганична химия, 2005, 44, 108-113. Възстановено от pubs.acs.org.
- Amaro-Estrada, JI и др. (2013). Водно разтваряне на Hg (OH) 2: Функционални теории за енергийна и динамична плътност на Hg (OH) 2 - (H 2 O) n (n = 1-24) структури. J. Phys. Chem. A 2013, 117, 9069-9075. Възстановено от pubs.acs.org.
- Иноуе, Йошикадзу и Мунемори, Макото. (1979). Съвместно утаяване на живак (II) с железен (III) хидроксид. Наука и технологии за околната среда. Том 13, номер 4, април 1979 г. Възстановено от pubs.acs.org.
- Chang, LW и др. (2010 г.). Нервна система и поведенческа токсикология. В комплексна токсикология. Възстановени от sciencedirect.com.
- Хани, Алън и Липси, Ричард Л. (1973). Натрупване и ефекти на метил живачен хидроксид в сухоземна хранителна верига при лабораторни условия. Environ. Pollut. (5) (1973) pp. 305-316. Възстановени от sciencedirect.com.