无机化学精品课程-过渡元素金属汞及其化合物.ppt

《无机化学精品课程-过渡元素金属汞及其化合物.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机化学精品课程-过渡元素金属汞及其化合物.ppt（17页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、金属汞及其化合物第十八章第十八章 过渡元素汞渡元素汞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）汞汞(Hg)原原子子序序数数80熔点熔点-38.87价电子构型价电子构型5d106s2沸点沸点356.6原子半径原子半径/pm160原子体积原子体积14.82cm/molM2+离子半径离子半径/pm110e-构型构型Xe4f(14)5d

2、(10)6s第一电离势第一电离势/kJ.mol-11013离子半径离子半径/1.02第二电离势第二电离势/kJ.mol-11820共价半径共价半径/1.49M2+水合热水合热/kJ.mol-1-1833相对原子质量相对原子质量200.59升华热升华热/kJ.mol-16213.59g/cm3气化热气化热/kJ.mol-159电电负负性性2.00常温下，汞单质的化学性质很稳定。常温下，汞单质的化学性质很稳定。620K的条件下，的条件下，Hg可与可与O2反应，生反应，生成氧化物成氧化物HgO.Hg不与稀盐酸、稀硫酸反应生成不与稀盐酸、稀硫酸反应生成H2。冷硝酸与过量的汞反应生成亚汞离子冷硝酸与过量

3、的汞反应生成亚汞离子Hg22+。6Hg+8HNO3=3Hg2(NO3)2+2NO+4H2OHg的含氧酸盐中只有硝酸汞和硝酸亚汞可溶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：汞和浓硫酸在加热的条件下反应：1.Hg22+与与Hg2+的相互转化的相互转化反应反应:Hg+Hg2+=Hg22+可自发向右进行可自发向右进行要使上述平衡向左移动要使上述平衡向左移动,采取的方法有两类采取的方法有两类:(1)形成沉淀形成沉淀：向：向Hg22+的溶液中加入的溶液中加入NaOH,H2S,NH3等试剂等试剂,因产生沉淀因产生沉淀,平衡向左平衡向

4、左移动移动.(2)形成配合物形成配合物：加入过量浓：加入过量浓HCl或或KI,因形成因形成HgX42-配离子配离子,平衡向左移动平衡向左移动.2.汞的汞的配合物配合物汞的常见配位数为汞的常见配位数为4,一般采取一般采取sp3杂化杂化,为正四面体构型为正四面体构型.(1)与氨形成的配合物与氨形成的配合物Hg2+与氨形成白色沉淀与氨形成白色沉淀Hg(NH2)Cl，Hg22+形成灰色沉形成灰色沉淀淀为为Hg(NH2)Cl与与Hg的混合物的混合物.还可形成一系列的衍还可形成一系列的衍生物，如米隆碱生物，如米隆碱(Hg2N+)，一维的高聚物，一维的高聚物(HgNH22+)n，白降汞，白降汞Hg(NH3)

5、2Cl2。奈斯勒试剂仍有时被用来测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。的碘盐。(2)与与CN-形成配合物形成配合物Zn2+,Cd2+,Hg2+均形成稳定的均形成稳定的M(CN)42-配合物配合物,且从且从上到下稳定性依次增强上到下稳定性依次增强,而而Hg22+不形成配合物不形成配合物.（3.）与）与X-(F-除外除外)形成配合物形成配合物Hg2+的卤素配合物稳定性按的卤素配合物稳定性按Cl-Br-I-增加增加.K2HgI4和和KOH的混合溶液称为奈斯勒试剂的混合溶液称为奈斯勒试剂,当有微量当有微量NH4+离

6、子存在时离子存在时,滴入试剂立刻生成滴入试剂立刻生成特殊的红棕色的碘化氨基特殊的红棕色的碘化氨基氧合二汞氧合二汞()沉淀：沉淀：NHNH4 4Cl+2KCl+2K2 2HgIHgI4 4+4KOH=OHg+4KOH=OHg2 2NHNH2 2I+KCl+7KI+3HI+KCl+7KI+3H2 2O O这个反应用来鉴定这个反应用来鉴定NH4+或或Hg2+离子离子.（4.）与）与SCN-形成配合物形成配合物只有只有Hg2+能与能与SCN-形成稳定的无色形成稳定的无色Hg(SCN)42-配合物。配合物。（1）卤化汞（碘，氯化汞）卤化汞（碘，氯化汞)在在Hg2+的溶液中加入的溶液中加入I-时生成桔红色

7、的沉淀时生成桔红色的沉淀HgI2,I-离子过量时离子过量时,生成无色的生成无色的HgI42-配离子配离子而使沉淀溶解。而使沉淀溶解。A.碘化汞和碘化亚汞碘化汞和碘化亚汞Hg22+溶液与溶液与I-反应生成黄绿色沉淀反应生成黄绿色沉淀Hg2I2,光光照后转成黄褐色照后转成黄褐色.3.汞的卤化物汞的卤化物B.氯化汞和氯化亚汞氯化汞和氯化亚汞性质性质氯化汞氯化汞(HgCl2)氯化亚汞氯化亚汞(Hg2Cl2)分子构型分子构型是共价型分子是共价型分子,为为直线型直线型共价型直线分子共价型直线分子Cl-Hg-Hg-Cl俗名和物俗名和物性性俗名升汞俗名升汞,白色针白色针状晶体状晶体,微溶于水微溶于水,熔点较低

8、熔点较低,易升易升华华,有剧毒有剧毒俗名甘汞俗名甘汞,亚汞盐亚汞盐多数是无色的多数是无色的,大多微溶于水大多微溶于水,无毒无毒形成配合形成配合物的能力物的能力Hg2+易形成稳定配易形成稳定配合物合物Hg22+一般不易形一般不易形成配合物成配合物解解:区分区分:滴加滴加SnCl2溶液溶液,先有白色沉淀先有白色沉淀,过量过量转成黑色沉淀的是转成黑色沉淀的是Hg2+,立即有黑色沉淀生成立即有黑色沉淀生成的是的是Hg22+.分离分离:加入过量的浓加入过量的浓HCl,Hg2+以以HgCl42-形式形式转入溶液相而转入溶液相而Hg22+以以Hg2Cl2沉淀形式存在沉淀形式存在.1.如何区分和分离如何区分和

9、分离Hg2+和和Hg22+?问问2.现有现有Hg(NO3)2和和Hg2(NO3)2两种溶液两种溶液,分别向分别向它们中加入以下溶液它们中加入以下溶液,请写出现象和方程式请写出现象和方程式.加入物加入物Hg(NO3)2Hg2(NO3)2水水氨水氨水浓浓HClNaOHKIH2SSnCl2白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀灰色沉淀灰色沉淀无色溶液无色溶液黑色沉淀黑色沉淀黄色沉淀黄色沉淀棕褐色沉淀棕褐色沉淀洋红色沉淀洋红色沉淀,过量过量变无色溶液变无色溶液黄褐色沉淀黄褐色沉淀,过量沉淀溶过量沉淀溶解解,有黑色沉淀生成有黑色沉淀生成黑色沉淀黑色沉淀黑色沉淀黑色沉淀先有白色沉淀后转先有白色沉

10、淀后转为黑色沉淀为黑色沉淀黑色沉淀黑色沉淀反应反应:(1)水解水解:2Hg(NO3)2+H2O=HgOHg(NO3)2(白白)+2HNO3Hg2(NO3)2+H2O=Hg2(OH)NO3(白白)+HNO3(2)氨解氨解:HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl(白白)+NH4ClHg2Cl2+2NH3=HgNH2Cl(白白)+Hg+NH4Cl(3)浓浓HCl:Hg2+4Cl-=HgCl42-Hg22+2HCl=Hg2Cl2+2HNO3Hg2Cl2+2HCl(浓浓)=H2HgCl4+Hg(4)NaOH:Hg2+2OH-=HgO(黄黄)+H2OHg22+2OH-=Hg2(OH)2=Hg+HgO+H

11、2O(5)KI:Hg2+2I-=HgI2(红红)HgI2+2I-=HgI42-(无无)Hg22+2I-=Hg2I2(黄褐黄褐)Hg2I2+2I-(过量过量)=HgI42-(无无)+Hg(6)H2S:Hg2+S2-=HgS(黑黑)Hg22+H2S=2H+Hg2SHgS+Hg(7)SnCl2:2HgCl2+SnCl2=SnCl4+Hg2Cl2(白白)Hg2Cl2+SnCl2=SnCl4+2Hg(黑黑)4.汞的氧族化合物汞的氧族化合物氧化汞氧化汞(II)是碱性氧化物，亮红色或橙红色鳞片状结是碱性氧化物，亮红色或橙红色鳞片状结晶或结晶性粉末。晶或结晶性粉末。775K时分解。溶于稀盐酸，硝酸、时分解。溶

12、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，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。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。氧化汞有两种变体。黄色氧化汞由含黄色氧化汞由含Hg2+的溶液与碱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，粒较小。都为正交晶系，具有同一平面内的无限链结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

13、原子几乎呈线形连接，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同时与相邻链上的四个氧原子配位。1.氧化汞氧化汞3HgS+12HCl+2HNO3=3H2HgCl4+3S+2NO+4H2OHgS(s)+Na2S(浓浓)=Na2HgS2天然矿物辰砂天然矿物辰砂HgS为红色，从溶液中沉淀出的为红色，从溶液中沉淀出的HgS为黑色。为黑色。HgS（-HgS）HgS只溶于王水或浓金属和碱土金属硫化物中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

14、，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。5.汞的有机化合物汞的有机化合物有机汞有机汞-汞与汞与烷基烷基、炔基、炔基、芳香芳香基、一些基、一些有机酸有机酸根等结合生根等结合生成的成的有机汞化合物有机汞化合物1.烷基汞（烷基汞（alkyl mercury）二甲基汞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。化合物，此类化合物脂溶性强。2R-Li+HgCl2=乙醚中乙醚中=2LiCl+R-Hg-RR-为烷基为烷基、炔基、炔基、芳香芳香基等基等由由Hg、Na和和R-I反应，生成反应，生成2R-Hg和和NaI1.制备制备由甲基锂与由甲基锂与HgCl2在乙醚的环境下反应生成在乙醚的环境下反应生成作业作业n教材教材P.259263:n6,12,13,17,19,20,24,26,n27(加加:计算算CFSE),37,40n思考思考(不写不写书面作面作业):n1,22,31,41,42