无机化学精品课程-过渡元素金属汞及其化合物.ppt

1、1,金属汞及其化合物,第十八章 过渡元素汞,2,1.汞的性质,2.Hg22+与Hg2+的相互转化,3.汞的配合物,4.汞的卤化物,5.汞的氧族化合物,6.汞的有机化合物,3,汞为银白色闪亮的重质液体，为过渡金属d区元素。俗称水银。汞的畸变的六方紧密堆积，没有d电子参与成键，因此升华热小，熔、沸点比其他金属要低多。 汞为常温下密度最大的液体。一般来自辰砂矿。,辰砂矿（-HgS）,4,5,常温下，汞单质的化学性质很稳定。620K的条件下，Hg 可与O2反应，生成氧化物HgO.,Hg不与稀盐酸、稀硫酸反应生成H2。 冷硝酸与过量的汞反应生成亚汞离子Hg22+ 。,6Hg +8HNO3=3Hg2(NO

2、3)2+ 2NO+ 4H2O,Hg的含氧酸盐中只有硝酸汞和硝酸亚汞可溶.,Hg+2H2SO4=HgSO4+2H2O+SO2,汞和浓硫酸在加热的条件下反应：,6,1.Hg22+与Hg2+的相互转化,反应: Hg+Hg2+=Hg22+ 可自发向右进行要使上述平衡向左移动,采取的方法有两类: (1)形成沉淀：向Hg22+的溶液中加入NaOH,H2S,NH3等试剂,因产生沉淀,平衡向左移动. (2)形成配合物：加入过量浓HCl或KI,因形成HgX42-配离子,平衡向左移动.,7,2.汞的 配合物,汞的常见配位数为4,一般采取sp3杂化,为正四面体构型. (1)与氨形成的配合物 Hg2+与氨形成白色沉淀

3、Hg(NH2)Cl，Hg22+形成灰色沉淀为Hg(NH2)Cl与Hg的混合物. 还可形成一系列的衍生物，如米隆碱(Hg2N+)，一维的高聚物 (HgNH22+)n，白降汞Hg(NH3)2Cl2。奈斯勒试剂仍有时被用来测试氨的存在，因为氨容易于其反应形成深色的米隆碱的碘盐。 (2)与CN-形成配合物 Zn2+,Cd2+,Hg2+均形成稳定的M(CN)42-配合物,且从上到下稳定性依次增强,而Hg22+不形成配合物.,8,（3.）与X-(F-除外)形成配合物 Hg2+的卤素配合物稳定性按Cl-Br-I-增加. K2HgI4和KOH的混合溶液称为奈斯勒试剂,当有微量NH4+离子存在时,滴入试剂立刻生

4、成特殊的红棕色的碘化氨基氧合二汞()沉淀：,NH4Cl+2K2HgI4+4KOH=OHg2NH2I+KCl+7KI+3H2O,这个反应用来鉴定NH4+或Hg2+离子. （4.）与SCN-形成配合物 只有Hg2+能与SCN-形成稳定的无色Hg(SCN)42-配合物。,9,（1）卤化汞（碘，氯化汞),在Hg2+的溶液中加入I-时生成桔红色的沉淀HgI2,I-离子过量时,生成无色的HgI42-配离子而使沉淀溶解。,A. 碘化汞和碘化亚汞,Hg22+溶液与I-反应生成黄绿色沉淀Hg2I2,光照后转成黄褐色.,3.汞的卤化物,10,B. 氯化汞和氯化亚汞,11,解:区分:滴加SnCl2溶液,先有白色沉淀

5、,过量转成黑色沉淀的是Hg2+,立即有黑色沉淀生成的是Hg22+. 分离:加入过量的浓HCl,Hg2+以HgCl42-形式转入溶液相而Hg22+以Hg2Cl2沉淀形式存在.,1.如何区分和分离Hg2+和Hg22+?,问,12,2.现有Hg(NO3)2和Hg2(NO3)2两种溶液,分别向它们中加入以下溶液,请写出现象和方程式.,白色沉淀,白色沉淀,白色沉淀,灰色沉淀,无色溶液,黑色沉淀,黄色沉淀,棕褐色沉淀,洋红色沉淀,过量变无色溶液,黄褐色沉淀,过量沉淀溶解,有黑色沉淀生成,黑色沉淀,黑色沉淀,先有白色沉淀后转为黑色沉淀,黑色沉淀,13,反应:(1)水解: 2Hg(NO3)2+H2O=HgOH

6、g(NO3)2(白)+2HNO3 Hg2(NO3)2+H2O=Hg2(OH)NO3(白)+HNO3(2)氨解: HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl(白)+NH4Cl Hg2Cl2+2NH3=HgNH2Cl(白)+Hg+NH4Cl(3)浓HCl:Hg2+4Cl-=HgCl42- Hg22+2HCl=Hg2Cl2+2HNO3 Hg2Cl2+2HCl(浓)=H2HgCl4+Hg,(4)NaOH: Hg2+2OH-=HgO(黄)+H2O Hg22+2OH-=Hg2(OH)2=Hg+HgO+H2O (5)KI: Hg2+2I-=HgI2(红) HgI2+2I-=HgI42-(无) Hg22+2I-

7、=Hg2I2(黄褐) Hg2I2+2I-(过量)=HgI42-(无)+Hg (6)H2S: Hg2+S2-=HgS(黑) Hg22+H2S=2H+ +Hg2SHgS+Hg (7)SnCl2: 2HgCl2+SnCl2=SnCl4+Hg2Cl2(白) Hg2Cl2+SnCl2=SnCl4+2Hg(黑),14,4.汞的氧族化合物,氧化汞(II) 是碱性氧化物，亮红色或橙红色鳞片状结晶或结晶性粉末。775K时分解。溶于稀盐酸，硝酸、氰化碱和碘化碱溶液，缓慢溶于溴化碱液，难溶于水，不溶于乙醇。剧毒。氧化汞可以用于制取其他汞化合物，也用作催化剂、抗菌剂及汞电池中的电极材料。氧化汞有两种变体。黄色氧化汞由

8、含Hg2+的溶液与碱反应沉淀制得，两者颗粒大小不同，红色氧化汞的颗粒较小。都为正交晶系，具有同一平面内的无限链结构，每一个汞原子与周围两个氧原子几乎呈线形连接，同时与相邻链上的四个氧原子配位。,1.氧化汞,15,3HgS+12HCl+2HNO3=3H2HgCl4+3S+2NO+4H2O HgS(s)+Na2S(浓)=Na2HgS2,天然矿物辰砂HgS为红色，从溶液中沉淀出的HgS为黑色。,HgS（ -HgS）,HgS只溶于王水或浓金属和碱土金属硫化物中,2.硫化汞,硫化汞有两种结晶状态。-硫化汞为红色六方晶系结晶或粉末，称为红色硫化汞（辰砂），583.5升华，难溶于水，溶于硫化钠浓溶液，不溶于醇和酸。-硫化汞为深灰黑色立方晶体或无定型粉末，称为黑色硫化汞，,熔点583.5，不溶于水、醇和酸，能溶于碱金属和碱土金属硫化物的浓溶液。在隔绝空气下，将这两种不同形态的硫化汞升华，均可得到六方晶系的红色硫化汞产物。,16,5.汞的有机化合物,有机汞-汞与烷基、炔基、芳香基、一些有机酸根等结合生成的有机汞化合物,1.烷基汞（alkyl mercury）,二甲基汞,烷基汞是一类毒性较强并且有强致癌作用的有机汞化合物，此类化合物脂溶性强。,2R-Li+HgCl2=乙醚中=2LiCl+R-Hg-R,R-为烷基、炔基、芳香基等,由Hg、Na和R-I反应，生