Сульфат ртути(I)

Химическое соединение

Сульфат ртути (I) , обычно называемый сульфатом ртути ( Великобритания ) или сульфатом ртути ( США ), является химическим соединением Hg ₂ SO ₄ . ^[3] Сульфат ртути (I) — это металлическое соединение, представляющее собой белый, бледно-желтый или бежевый порошок. ^[4] Это металлическая соль серной кислоты, образованная путем замены обоих атомов водорода ртутью (I). Он очень токсичен; он может быть смертельным при вдыхании, проглатывании или впитывании кожей.

Структура

Упрощенное изображение структуры сульфата ртути.

В кристалле сульфат ртути состоит из центра Hg ₂ ²⁺ с расстоянием Hg-Hg около 2,50 Å. Анионы SO ₄ ²⁻ образуют как длинные, так и короткие связи Hg-O в диапазоне от 2,23 до 2,93 Å. ^[5]

Если рассматривать более короткие связи Hg-O, то угол связи Hg – Hg – O составляет 165°±1°. ^{[6] [7]}

Подготовка

Одним из способов приготовления сульфата ртути(I) является смешивание кислого раствора нитрата ртути(I) с 1:6 раствором серной кислоты :, ^{[8] [9]}

Hg2 ( _NO3 ) ₂ + _H2SO4 → _Hg2SO4 + _2HNO3​​_​​_​

Его также можно получить путем реакции избытка ртути с концентрированной серной кислотой : ^[8]

2Hg _{+ 2H2SO4} → _Hg2SO4 + 2H2O + _SO2​_​​

Использование в электрохимических ячейках

Сульфат ртути (I) часто используется в электрохимических ячейках . ^{[10] [11] [12]} Впервые он был введен в электрохимические ячейки Латимером Кларком в 1872 году, ^[13] Затем он был альтернативно ^{[ требуется разъяснение ]} использован в ячейках Уэстона, изготовленных Джорджем Августом Хьюлеттом в 1911 году. ^[13] Было обнаружено, что он является хорошим электродом при высоких температурах выше 100 °C вместе с сульфатом серебра. ^[14]

Установлено, что сульфат ртути(I) разлагается при высоких температурах. Процесс разложения эндотермический и происходит между 335 °C и 500 °C.

Сульфат ртути(I) обладает уникальными свойствами, которые делают возможными стандартные ячейки. Он имеет довольно низкую растворимость (около одного грамма на литр); диффузия из катодной системы не является чрезмерной; и его достаточно, чтобы дать большой потенциал на ртутном электроде. ^[15]

Ссылки

1. Джон Рамбл (18 июня 2018 г.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (99-е изд.). CRC Press. стр. 5–189. ISBN 978-1-138-56163-2.
2. Лид, Дэвид Р. (1998), Справочник по химии и физике (87-е изд.), Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, стр. 5–19, ISBN 0-8493-0594-2
3. «Промежуточная неорганическая химия» Дж. У. Меллора, опубликовано Longmans, Green and Company, Лондон, 1941, стр. 388.
4. "Сульфат ртути | 7783-36-0".
5. 2004 ). «Подготовка и характеристика димеркури(I)монофторфосфата(V), Hg2PO3F _{: кристаллическая} структура, тепловое поведение, колебательные спектры и твердотельные ³¹ P и ¹⁹ F ЯМР-спектры». Inorg. Chem . 43 (26): 8330–8335. doi :10.1021/ic048741e. PMID  15606179.
6. Дорм, Э. (1969). «Структурные исследования соединений ртути (I). VI. Кристаллическая структура сульфата и селената ртути (I)». Acta Chemica Scandinavica . 23 : 1607–15. doi : 10.3891/acta.chem.scand.23-1607 .
7. Вайль, Маттиас (2014). «Кристаллическая структура Hg2SO4– переопределение». Acta Crystallographica Section E. 70 ( 9): i44. doi :10.1107/S1600536814011155. PMC 4186147. PMID  25309168 . 
8. результат Google Books, просмотрено 11 декабря 2010 г.
9. Сульфат ртути, сульфат кадмия и кадмиевый элемент. Хьюлетт ГА Физический обзор. 1907. стр. 19.
10. «Влияние микроструктуры на свойства хранения заряда химически синтезированного диоксида марганца» Матье Тупена, Тьери Брусса и Даниэля Беланже. Chem. Mater. 2002, 14, 3945–3952
11. "Исследования электродвижущей силы ячейки, Cd _x Hg _y | CdSO ₄ ,(m) I Hg ₂ SO ₄ , Hg, в среде диоксан-вода" Сомеша Чакрабарти и Сукумара Адитьи. Журнал химических и инженерных данных , том 17, № 1, 1972 г.
12. «Характеристика сульфата лития как солевого мостика с несимметричной валентностью для минимизации потенциалов жидкостного перехода в смесях водных и органических растворителей» Кристианы Л. Фаверио, Патриции Р. Муссини и Торквато Муссини. Anal. Chem. 1998, 70, 2589–2595
13. "Джордж Августус Хьюлетт: от жидких кристаллов до стандартной ячейки" Джона Т. Стока. Bull. Hist. Chem. Том 25, Номер 2, 2000, стр. 91-98
14. Литцке, МХ; Стоутон, РВ (ноябрь 1953 г.). «Поведение электродов из серебра — сульфата серебра и ртути — сульфата ртути при высоких температурах 1». Журнал Американского химического общества . 75 (21): 5226–5227. doi :10.1021/ja01117a024.(требуется подписка)
15. «Сульфаты ртути и стандартные ячейки». Эллиотт, Р. Б. и Хьюлетт, ГА. Журнал физической химии 36.7 (1932): 2083–2086.