- Struttura della molecola
- Configurazione elettronica
- Nomenclatura
- Proprietà
- Peso molecolare
- Proprietà chimiche
- Ottenere
- Puro idrossido di mercurio
- Coprecipitazione con idrossido di ferro (III)
- applicazioni
- Studi recenti
- rischi
- Riferimenti
L' idrossido di mercurio è un composto inorganico in cui il mercurio metallico (Hg) ha un numero di ossidazione di 2+. La sua formula chimica è Hg (OH) 2 . Tuttavia, questa specie non è stata ancora ottenuta in forma solida in condizioni normali.
L'idrossido di mercurio o l'idrossido di mercurio è un intermedio transitorio di breve durata nella formazione dell'ossido di mercurio HgO in soluzione alcalina. Dagli studi condotti su soluzioni di ossido mercurico HgO, si è dedotto che Hg (OH) 2 è una base debole. Altre specie che lo accompagnano sono HgOH + e Hg 2+ .
Formula chimica dell'idrossido di mercurio (II). Autore: Marilú Stea.
Nonostante non sia stato possibile precipitare in soluzione acquosa, Hg (OH) 2 è stato ottenuto per reazione fotochimica del mercurio con idrogeno e ossigeno a temperature molto basse. È stato anche ottenuto sotto forma di coprecipitato insieme a Fe (OH) 3 , dove la presenza di ioni alogenuri influenza il pH al quale avviene la coprecipitazione.
Poiché non è stato facilmente ottenuto puro a livello di laboratorio, non è stato possibile trovare alcun uso per questo composto, né determinare i rischi del suo utilizzo. Tuttavia, si può dedurre che presenta gli stessi rischi degli altri composti del mercurio.
Struttura della molecola
La struttura dell'idrossido di mercurio (II) Hg (OH) 2 si basa su una porzione centrale lineare formata dall'atomo di mercurio con i due atomi di ossigeno sui lati.
Gli atomi di idrogeno sono attaccati a questa struttura centrale, ciascuno accanto a ciascun ossigeno, che ruotano liberamente attorno a ciascun ossigeno. Potrebbe essere rappresentato in modo semplice come segue:
Struttura teorica dell'idrossido di mercurio (II). Autore: Marilú Stea
Configurazione elettronica
La struttura elettronica del mercurio metallico Hg è la seguente:
5 giorni 10 6 secondi 2
dov'è la configurazione elettronica del gas nobile xeno.
Osservando questa struttura elettronica si ricava che lo stato di ossidazione più stabile del mercurio è quello in cui si perdono i 2 elettroni dello strato 6 s.
Nell'idrossido mercurico di Hg (OH) 2 , l'atomo di mercurio (Hg) si trova nel suo stato di ossidazione 2+. Pertanto, in Hg (OH) 2 , il mercurio ha la seguente configurazione elettronica:
5 giorni 10
Nomenclatura
- Mercurio (II) idrossido
- Idrossido di mercurio
- Diidrossido di mercurio
Proprietà
Peso molecolare
236,62 g / mol
Proprietà chimiche
Secondo le informazioni consultate, è possibile che Hg (OH) 2 sia un composto transitorio nella formazione di HgO in mezzo acquoso alcalino.
L'aggiunta di ioni idrossile (OH - ) a una soluzione acquosa di ioni mercurici Hg 2+ porta alla precipitazione di un solido giallo di ossido di mercurio (II) HgO, di cui Hg (OH) 2 è un agente di passaggio o temporaneo.
Ossido di mercurio (II). Leiem. Fonte: Wikipedia Commons.
In soluzione acquosa, Hg (OH) 2 è un intermedio a vita molto breve, poiché rilascia rapidamente una molecola d'acqua e precipita HgO solido.
Sebbene non sia stato possibile precipitare l'idrossido mercurico Hg (OH) 2 , l'ossido mercurico (II) HgO è alquanto solubile in acqua, formando una soluzione di specie chiamate "idrossidi".
Queste specie in acqua chiamate “idrossidi” sono basi deboli e, sebbene a volte si comportino come anfotere, in generale Hg (OH) 2 è più basico che acido.
Quando l'HgO è disciolto in HClO 4, gli studi indicano la presenza di ione mercurico Hg 2+ , uno ione monoidrossimercurico HgOH + e idrossido mercurico Hg (OH) 2 .
Gli equilibri che si verificano in tali soluzioni acquose sono i seguenti:
Hg 2+ + H 2 O ⇔ HgOH + + H +
HgOH + + H 2 O ⇔ Hg (OH) 2 + H +
Nelle soluzioni alcaline di NaOH si forma la specie Hg (OH) 3 - .
Ottenere
Puro idrossido di mercurio
Il mercurio (II) idrossido Hg (OH) 2 non può essere ottenuto in soluzione acquosa, poiché quando si aggiunge un alcali ad una soluzione di ioni mercurici Hg 2+ , l'ossido mercurico giallo HgO precipita.
Tuttavia, nel 2005 alcuni ricercatori sono riusciti ad ottenere per la prima volta l'idrossido mercurico Hg (OH) 2 nel 2005 utilizzando una lampada ad arco di mercurio, a partire dall'elemento mercurio Hg, idrogeno H 2 e ossigeno O 2 .
Lampada al mercurio. D-Kuru. Fonte: Wikipedia Commons.
La reazione è fotochimica ed è stata condotta in presenza di neon solido, argon o deuterio a temperature molto basse (circa 5 K = 5 gradi Kelvin). La prova della formazione del composto è stata ottenuta mediante spettri di assorbimento della luce IR (infrarossi).
L'Hg (OH) 2 preparato in questo modo è molto stabile nelle condizioni dell'esperienza. Si ritiene che la reazione fotochimica proceda attraverso l'intermedio O-Hg-O alla molecola stabile HO-Hg-OH.
Coprecipitazione con idrossido di ferro (III)
Se il solfato di mercurio (II) HgSO 4 e il solfato di ferro (III) Fe 2 (SO 4 ) 3 vengono sciolti in una soluzione acquosa acida e il pH inizia ad aumentare aggiungendo una soluzione di idrossido di sodio NaOH, dopo un po 'di tempo da qui si forma un solido che si deduce essere un coprecipitato di Hg (OH) 2 e Fe (OH) 3 .
La formazione di Hg (OH) 2 è stata trovata essere un passaggio critico in questa coprecipitazione con Fe (OH) 3 .
La formazione di Hg (OH) 2 nel precipitato di Fe (OH) 3 -Hg (OH) 2 dipende fortemente dalla presenza di ioni quali fluoruro, cloruro o bromuro, dalla loro concentrazione specifica e dal pH della soluzione.
In presenza di fluoruro (F - ), a pH maggiore di 5, la coprecipitazione di Hg (OH) 2 con Fe (OH) 3 non viene influenzata. Ma a un pH di 4, la formazione di complessi tra Hg 2+ e F - interferisce con la co-precipitazione di Hg (OH) 2 .
Nel caso della presenza di cloro (Cl - ), la coprecipitazione di Hg (OH) 2, si verifica ad un pH di 7 o superiore, che è, preferibilmente in un mezzo alcalino.
Quando è presente bromuro (Br - ), la coprecipitazione di Hg (OH) 2 si verifica a un pH ancora più elevato, cioè un pH superiore a 8,5 o più alcalino rispetto al cloruro.
applicazioni
Dall'analisi delle fonti di informazione disponibili si deduce che l'idrossido di mercurio (II) Hg (OH) 2 , essendo un composto non ancora preparato a livello commerciale, non ha usi noti.
Studi recenti
Utilizzando tecniche di simulazione computazionale nel 2013, sono state studiate le caratteristiche strutturali ed energetiche relative all'idratazione di Hg (OH) 2 allo stato gassoso.
La coordinazione metallo-ligando e le energie di solvatazione sono state calcolate e confrontate variando il grado di idratazione di Hg (OH) 2 .
Tra le altre cose, è stato riscontrato che apparentemente lo stato di ossidazione teorico è 1+ invece del presunto 2+ solitamente assegnato per Hg (OH) 2 .
rischi
Sebbene l'Hg (OH) 2 in quanto tale non sia stato isolato in quantità sufficiente e quindi non sia stato utilizzato commercialmente, i suoi rischi specifici non sono stati determinati, ma si può dedurre che presenta gli stessi rischi del resto dei sali di mercurio.
Può essere tossico per il sistema nervoso, il sistema digerente, la pelle, gli occhi, il sistema respiratorio e i reni.
L'inalazione, l'ingestione o il contatto con la pelle di composti di mercurio possono causare danni che vanno da irritazione degli occhi e della pelle, insonnia, mal di testa, tremori, danni al tratto intestinale, perdita di memoria, insufficienza renale, tra altri sintomi.
Il mercurio è stato riconosciuto a livello internazionale come inquinante. La maggior parte dei composti del mercurio che vengono a contatto con l'ambiente vengono metilati dai batteri presenti nei suoli e nei sedimenti, formando metilmercurio.
Metilmercurio alogenuro. Autore: caricato dall'utente: Rifleman 82. Fonte: sconosciuta. Fonte: Wikipedia Commons.
Questo composto si bioaccumula negli organismi viventi, passando dal suolo alle piante e da qui agli animali. Nell'ambiente acquatico il trasferimento è ancora più veloce, passando da specie molto piccole a specie grandi in poco tempo.
Il metilmercurio ha un effetto tossico per gli esseri viventi e in particolare per l'uomo, che lo ingerisce attraverso la catena alimentare.
Se ingerito con il cibo, è particolarmente dannoso per i bambini piccoli e per i feti nelle donne in gravidanza, poiché essendo una neurotossina può causare danni al cervello e al sistema nervoso in formazione e crescita.
Riferimenti
- Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
- Wang, Xuefeng e Andrews, Lester (2005). Spettro infrarosso di Hg (OH) 2 in neon solido e argon. Chimica inorganica, 2005, 44, 108-113. Recuperato da pubs.acs.org.
- Amaro-Estrada, JI, et al. (2013). Solvazione acquosa di Hg (OH) 2 : studi teorici funzionali della densità energetica e dinamica delle strutture Hg (OH) 2 - (H 2 O) n (n = 1-24). J. Phys. Chem. A 2013, 117, 9069-9075. Recuperato da pubs.acs.org.
- Inoue, Yoshikazu e Munemori, Makoto. (1979). Coprecipitazione del mercurio (II) con idrossido di ferro (III). Scienze e tecnologie ambientali. Volume 13, numero 4, aprile 1979. Recuperato da pubs.acs.org.
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