无机化学精品课程-过渡元素金属汞及其化合物

有剧毒
无毒
形成配合 Hg2+易形成稳定配 Hg22+一般不易形
物的能力
合物
成配合物
问
1.如何区分和分离Hg2+和Hg22+?
解:区分:滴加SnCl2溶液,先有白色沉淀,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.
第十八章 过渡元素汞
金属汞及其化合物
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
辰砂矿（β-HgS） 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。
原子序数 价电子构型 原子半径/pm M2+离子半径/pm
第一电离势/kJ.mol-1 第二电离势/kJ.mol-1 M2+水合热/kJ.mol-1
升华热/kJ.mol-1 气化热/kJ.mol-1
汞(Hg)
80
熔点
5d106s2
沸点
160
原子体积
110
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.
加入物 水
Hg(NO3)2 白色沉淀
Hg2(NO3)2 白色沉淀
氨水
白色沉淀
灰色沉淀
浓HCl
无色溶液
黑色沉淀
NaOH KI
黄色沉淀
洋红色沉淀,过 量变无色溶液
棕褐色沉淀
黄褐色沉淀,过量沉淀溶 解,有黑色沉淀生成
NH4Cl+2K2[HgI4]+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)4]2-配合物。
3.汞的卤化物
（1）卤化汞（碘，氯化汞) A. 碘化汞和碘化亚汞
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[HgI4]2-配离子 而使沉淀溶解。
H2S SnCl2
黑色沉淀
先有白色沉淀后转 为黑色沉淀
黑色沉淀 黑色沉淀
反应:
(1)水解: 2Hg(NO3)2+H2O==HgO·Hg(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
Hg22+溶液与I-反应生成黄绿色沉淀Hg2I2,光 照后转成黄褐色.
B. 氯化汞和氯化亚汞
性质 分子构型
氯化汞(HgCl2) 氯化亚汞(Hg2Cl2)
是共价型分子,为 共价型直线分子
直线型
Cl-Hg-Hg-Cl
俗名和物 性
俗名升汞,白色针 俗名甘汞,亚汞盐
状晶体,微溶于水, 多数是无色的,
熔点较低,易升华, 大多微溶于水,
(2)与CN-形成配合物 Zn2+,Cd2+,Hg2+均形成稳定的[M(CN)4]2-配合物,来自百度文库从
上到下稳定性依次增强,而Hg22+不形成配合物.
（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. K2[HgI4]和KOH的混合溶液称为奈斯勒试剂, 当有微量NH4+离子存在时,滴入试剂立刻生成 特殊的红棕色的碘化氨基·氧合二汞(Ⅱ)沉淀：
(6)H2S: Hg2++S2-==HgS↓(黑) Hg22++H2S==2H+ +Hg2S→HgS↓+Hg↓
(7)SnCl2: 2HgCl2+SnCl2==SnCl4+Hg2Cl2↓(白) Hg2Cl2+SnCl2==SnCl4+2Hg↓(黑)
4.汞的氧族化合物
1.氧化汞
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)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.
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)2]Cl2。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。
e-构型
1013 1820 -1833
62 59
离子半径/Å 共价半径/Å 相对原子质量 ρ 电负性
-38.87℃ 356.6℃ 14.82cm³/mol Xe4f(14) 5d(10)
6s² 1.02
1.49 200.59 13.59g/cm3
2.00
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。
6冷H硝g 酸+8与HN过O量3=的=3汞H反g2应(N生O成3)2亚+ 2汞N离O子+ 4HHg22O2+ 。 Hg的含氧酸盐中只有硝酸汞和硝酸亚汞可溶. 汞和浓硫酸在加热的条件下反应：
Hg+2H2SO4==HgSO4+2H2O+SO2↑
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:
(3)浓HCl: Hg2++4Cl-===HgCl42-
Hg22++2HCl==Hg2Cl2↓+2HNO3 Hg2Cl2+2HCl(浓)==H2[HgCl4]+Hg
(4)NaOH: Hg2++2OH-==HgO↓(黄)+H2O
Hg22++2OH-==Hg2(OH)2==Hg↓+HgO↓+H2O
(5)KI: Hg2++2I-==HgI2↓(红) HgI2+2I-==[HgI4]2-(无) Hg22++2I-==Hg2I2↓(黄褐) Hg2I2+2I-(过量)==[HgI4]2-(无)+Hg↓