氧化汞
氧化汞(氧化汞(II)) 是一种碱性氧化物,为无机物,化学式为HgO,俗称三仙丹,有红色和黄色两种变体。氧化汞用于制取其他汞化合物,也用作催化剂、颜料、抗菌剂及汞电池中的电极材料。
氧化汞 | |
---|---|
IUPAC名 Mercury(II) oxide | |
别名 | 氧化汞(II)、三仙丹、红色氧化汞、黄色氧化汞 |
识别 | |
CAS号 | 21908-53-2 |
性质 | |
化学式 | HgO |
摩尔质量 | 216.5894 g·mol⁻¹ |
外观 | 红色或黄色固体 |
密度 | 11.14 g/cm³ (固) |
熔点 | 500 °C (773.15 K) |
沸点 | N/A |
溶解性(水) | 不可溶 |
pKb | N/A |
危险性 | |
警示术语 | R:R35 |
安全术语 | S:S1/2, S26, S37/39, S45 |
欧盟分类 | 有毒 (T) |
NFPA 704 |
0
4
0
|
闪点 | 不可燃 |
相关物质 | |
其他阴离子 | 硫化汞、硒化汞、碲化汞 |
其他阳离子 | 氧化锌、氧化镉 |
相关化学品 | 氧化亚汞 |
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。 |
制备
红色氧化汞由350 °C时汞在氧气中加热或硝酸汞受热分解制得,黄色氧化汞由含Hg2+的溶液与氢氧化物反应沉淀制得,两者的颗粒大小不同,黄色氧化汞的颗粒较小。[1]这两种变体都为正交晶系,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。∠O-Hg-O为179°,∠Hg-O-Hg为107°。
用很稀的K2HgI4溶液与碱反应可以得到六方晶系的氧化汞,结构与正交晶系的类似,但链不在同一平面内,而是互相缠绕呈螺旋状。
红色氧化汞与黄色氧化汞的比较如下图:
反应及用途
氧化汞加热分解生成氧气和汞蒸汽。虽然现在已经几乎不用此法在实验室中制取氧气,但该反应在现代化学发展初期时起到了很大作用。1774年,约瑟夫·普利斯特里研究了氧化汞分解的反应,将生成的气体(氧气)称为“脱燃素气体”,[2]而后该气体被拉瓦锡命名为“氧气”(希腊语原意为“酸素”)。拉瓦锡也因此进一步完善了他的“氧化学说”。[3]
- 2 HgO → 2 Hg + O2
氧化汞是弱碱,可作氧化剂。单质氯气通入新制的氧化汞时得到一氧化二氯,可用于该气体的制备:
- 2 Cl2 + 2 HgO → HgCl2·HgO + Cl2O
氧化汞与过氧化氢反应生成过氧化汞,属于β型正交晶系。它可将二氧化硫氧化为三氧化硫,三氧化二砷氧化为五氧化二砷,水中的亚磷酸氧化为磷酸。溶于酸生成Hg(II)盐,在碱中有限可溶,机理尚不清楚。
健康危害
氧化汞是剧毒化学品,可以通过吸入氧化汞气溶胶,皮肤渗透,及吞食进入人体。该化合物可以引起眼睛,皮肤及呼吸器官的炎症,并造成肾脏损伤。通过食物链生物累积效应,氧化汞可最终在人体内聚积,尤其是通过水生生物进入食物链而最终累积到人体中。该化合物已经被欧盟禁止用于杀虫剂。
氧化汞在20摄氏度下的挥发可以忽略不计。在光照或者加热到500摄氏度以上氧化汞会分解。加热氧化汞会生成剧毒的汞蒸气及氧气。氧化汞会和还原剂,氯气,双氧水,镁(加热条件下),及含硫化合物剧烈反应。
参考资料
- Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
- Almqvist, Ebbe. . Springer. 2003: 23. ISBN 0306472775. (原始内容存档于2014-06-27).
- Stephen, Leslie. . Smith, Elder. 1896: 373. (原始内容存档于2014-06-27).
- Moore, John W.; Conrad L. Stanitski, Peter C. Jurs. . Thomson Brooks/Cole. 2005: 941. ISBN 0534422012. (原始内容存档于2013-10-11).