Хлорид ртути(I) — это химическое соединение с формулой Hg 2 Cl 2 . Также известный как минерал каломель [4] (редкий минерал) или хлорид ртути , это плотное белое или желтовато-белое твердое вещество без запаха является основным примером соединения ртути (I). Он является компонентом эталонных электродов в электрохимии . [5] [6]
Название каломель, как полагают, происходит от греческого καλός «красивый» и μέλας «черный»; или καλός и μέλι «мед» из-за его сладкого вкуса. [4] «Черное» название (несколько удивительное для белого соединения), вероятно, связано с его характерной реакцией диспропорционирования с аммиаком , которая дает эффектную черную окраску из-за образующейся тонкодисперсной металлической ртути . Его также называют минералом роговой ртутью или роговой ртутью . [4]
Каломель принимали внутрь и использовали как слабительное, [4] например, для лечения Георга III в 1801 году, и как дезинфицирующее средство, а также при лечении сифилиса, до начала 20-го века. До недавнего времени, [ когда? ] его также использовали как садовый фунгицид, в частности, для обработки корней, чтобы предотвратить появление килы среди культур семейства Brassicaceae . [7]
Ртуть стала популярным средством от различных физических и психических недугов в эпоху « героической медицины ». Она прописывалась врачами в Америке на протяжении всего XVIII века и во время революции, чтобы заставить пациентов срыгивать и освобождать свое тело от «нечистот». Бенджамин Раш был известным сторонником ртути в медицине и использовал каломель для лечения больных желтой лихорадкой во время ее вспышки в Филадельфии в 1793 году. Каломель давали пациентам как слабительное или катарсическое средство до тех пор, пока они не начинали выделять слюну, и часто ее давали пациентам в таких больших количествах, что у них выпадали волосы и зубы. [8]
Желтую лихорадку также лечили каломелью. [9]
Льюис и Кларк взяли с собой в экспедицию каломель. Исследователи использовали ту же ртуть, найденную глубоко в выгребных ямах, чтобы отследить местоположение своих соответствующих мест и лагерей. [10]
Ртуть является уникальной среди металлов 12-й группы по своей способности легко образовывать связь М–М. Hg 2 Cl 2 — линейная молекула. Минерал каломель кристаллизуется в тетрагональной системе с пространственной группой I4/m 2/m 2/m. Элементарная ячейка кристаллической структуры показана ниже:
Длина связи Hg–Hg составляет 253 пм (Hg–Hg в металле составляет 300 пм), а длина связи Hg–Cl в линейной единице Hg 2 Cl 2 составляет 243 пм. [11] Общая координация каждого атома Hg является октаэдрической, поскольку, в дополнение к двум ближайшим соседям, есть еще четыре атома Cl на расстоянии 321 пм. Существуют более длинные поликатионы ртути .
Хлорид ртути образуется в результате реакции элементарной ртути и хлорида ртути:
Его можно получить с помощью реакции метатезиса с участием водного раствора нитрата ртути(I) с использованием различных источников хлорида, включая NaCl или HCl.
Аммиак вызывает диспропорционирование Hg 2 Cl 2 :
Хлорид ртути широко применяется в электрохимии , используя легкость его реакций окисления и восстановления. Каломельный электрод является электродом сравнения , особенно в старых публикациях. За последние 50 лет его заменил электрод из серебра/хлорида серебра (Ag/AgCl). Хотя ртутные электроды были широко заброшены из-за опасной природы ртути , многие химики считают, что они все еще более точны и не опасны, если с ними правильно обращаться. Различия в экспериментальных потенциалах мало отличаются от литературных значений. Другие электроды могут отличаться на 70–100 милливольт. [ необходима цитата ]
Под воздействием ультрафиолетового света хлорид ртути разлагается на хлорид ртути (II) и элементарную ртуть.
Образование Hg можно использовать для расчета числа фотонов в световом луче методом актинометрии .
При использовании легкой реакции в присутствии хлорида ртути (II) и оксалата аммония получают хлорид ртути (I), хлорид аммония и диоксид углерода .
Эта конкретная реакция была открыта Дж. М. Эдером (отсюда и название реакция Эдера ) в 1880 году и повторно исследована В. Э. Розеваером в 1929 году. [12]
Бромид ртути(I) , Hg 2 Br 2 , имеет светло-желтый цвет, тогда как иодид ртути(I) , Hg 2 I 2 , имеет зеленоватый цвет. Оба плохо растворимы. Фторид ртути(I) нестабилен в отсутствие сильной кислоты.
Хлорид ртути токсичен , хотя из-за своей низкой растворимости в воде он, как правило, менее опасен, чем его аналог хлорид ртути . Он использовался в медицине как мочегонное и слабительное средство в Соединенных Штатах с конца 1700-х до 1860-х годов. Каломель также была распространенным ингредиентом в зубных порошках в Великобритании вплоть до 1954 года, вызывая широко распространенное отравление ртутью в форме розовой болезни , которая в то время имела уровень смертности 1 из 10. [13] Это медицинское использование было позже прекращено, когда была обнаружена токсичность соединения.
Он также нашел применение в косметике в качестве мыла и кремов для осветления кожи , но эти препараты в настоящее время запрещены к производству или импорту во многих странах, включая США, Канаду, Японию и Европейский союз. [14] Исследование рабочих, участвующих в производстве этих препаратов, показало, что натриевая соль 2,3-димеркапто-1-пропансульфоновой кислоты (DMPS) эффективна для снижения содержания ртути в организме и снижения концентрации ртути в моче до нормального уровня. [15]
