Struttura, proprietà, usi, rischi dell'idrossido di mercurio

4976
Philip Kelley
Struttura, proprietà, usi, rischi dell'idrossido di mercurio

Il 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)Due. 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. Da studi condotti in soluzioni di ossido mercurico HgO, si è dedotto che Hg (OH)Due è una base debole. Altre specie che lo accompagnano sono HgOH+ e l'HgDue+.

Formula chimica dell'idrossido di mercurio (II). Autore: Marilú Stea.

Nonostante non possa essere precipitato in soluzione acquosa, Hg (OH)Due È stato ottenuto dalla reazione fotochimica del mercurio con idrogeno e ossigeno a temperature molto basse. È stato ottenuto anche sotto forma di coprecipitato insieme a Fe (OH)3, dove la presenza di ioni alogenuri influenza il pH al quale avviene la co-precipitazione.

Poiché non è stato facilmente ottenuto puro a livello di laboratorio, non è stato possibile trovare alcun utilizzo per questo composto, né determinare i rischi del suo utilizzo. Tuttavia, si può dedurre che presenta gli stessi rischi degli altri composti del mercurio.

Indice articolo

  • 1 Struttura della molecola
  • 2 Configurazione elettronica
  • 3 Nomenclatura
  • 4 Proprietà
    • 4.1 Peso molecolare
    • 4.2 Proprietà chimiche
  • 5 Ottenimento
    • 5.1 Idrossido di mercurio puro
    • 5.2 Co-precipitazione con idrossido di ferro (III)
  • 6 Usi
  • 7 Studi recenti
  • 8 Rischi
  • 9 Riferimenti

Struttura della molecola

La struttura dell'idrossido di mercurio (II) Hg (OH)Due 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:

[Xe] 5d10 6SDue

dove [Xe] 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.

In idrossido mercurico Hg (OH)Due, l'atomo di mercurio (Hg) è nel suo stato di ossidazione 2+. Pertanto, in Hg (OH)Due mercury ha la seguente configurazione elettronica:

[Xe] 5d10

Nomenclatura

- Mercurio (II) idrossido

- Idrossido mercurico

- Diidrossido di mercurio

Proprietà

Peso molecolare

236,62 g / mol

Proprietà chimiche

Secondo le informazioni consultate, è possibile che Hg (OH)Due essere un composto transitorio nella formazione di HgO in mezzo acquoso alcalino.

L'aggiunta di ioni idrossile (OH-) ad una soluzione acquosa di ioni mercurici HgDue+ porta alla precipitazione di un solido giallo di mercurio (II) ossido HgO, di cui Hg (OH)Due è un agente temporaneo o temporaneo.

Ossido di mercurio (II). Leiem [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikipedia Commons.

In soluzione acquosa Hg (OH)Due 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)Due, l'ossido di mercurio (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)Due è più basico dell'acido.

Quando HgO si dissolve in HClO4 studi indicano la presenza di ione mercurico HgDue+, uno ione monoidrossimercurico HgOH+ e idrossido mercurico Hg (OH)Due.

Gli equilibri che si verificano in tali soluzioni acquose sono i seguenti:

HgDue+ + HDueO ⇔ HgOH+ + H+

HgOH+ + HDueO ⇔ Hg (OH)Due + H+

Nelle soluzioni alcaline di NaOH si forma la specie Hg (OH)3-.

Ottenere

Idrossido di mercurio puro

Mercurio (II) idrossido Hg (OH)Due Non può essere ottenuto in soluzione acquosa, perché aggiungendo alcali a una soluzione di ioni mercurici HgDue+, precipita l'ossido mercurico giallo HgO.

Tuttavia, alcuni ricercatori sono riusciti a ottenere l'idrossido mercurico Hg (OH) per la prima volta nel 2005Due utilizzando una lampada ad arco al mercurio, partendo dall'elemento mercurio Hg, idrogeno HDue e ossigeno ODue.

Lampada al mercurio. D-Kuru [CC BY-SA 2.0 su (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/at/deed.en)]. 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).

Hg (OH)Due preparato in questo modo è molto stabile nelle condizioni dell'esperienza. Si stima che la reazione fotochimica proceda attraverso l'intermedio O-Hg-O fino alla molecola stabile H-O-Hg-O-H.

Coprecipitazione con idrossido di ferro (III)

Se il solfato di mercurio (II) HgSO si dissolve4 e solfato di ferro (III) FeDue(SW4)3 in soluzione acquosa acida, e il pH inizia ad aumentare aggiungendo una soluzione di idrossido di sodio NaOH, dopo un tempo di riposo si forma un solido che si deduce essere un co-precipitato di Hg (OH)Due e Fe (OH)3.

È stato riscontrato che la formazione di Hg (OH)Due è un passaggio critico in questa co-precipitazione con Fe (OH)3.

La formazione di Hg (OH)Due nel precipitato Fe (OH)3-Hg (OH)Due dipende fortemente dalla presenza di ioni come 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)Due con Fe (OH)3 non è influenzato. Ma a un pH di 4 la formazione di complessi tra HgDue+ e la F- interferisce con la co-precipitazione di Hg (OH)Due.

In caso di presenza di cloruro (cl-), la co-precipitazione di Hg (OH)Due si verifica a un pH di 7 o superiore, cioè preferibilmente in un mezzo alcalino.

Quando il bromuro (Br-), la co-precipitazione di Hg (OH)Due 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 il mercurio (II) idrossido Hg (OH)Due, Essendo un composto non ancora preparato commercialmente, 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).Due 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)Due.

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)Due.

Rischi

Sebbene Hg (OH)Due in quanto tale non è stato isolato in quantità sufficiente e quindi non è stato utilizzato commercialmente, i suoi rischi specifici non sono stati determinati, ma si può dedurre che presenti 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 dei composti del 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 gli altri sintomi.

Il mercurio è stato riconosciuto a livello internazionale come inquinante. La maggior parte dei composti del mercurio che entrano in contatto con l'ambiente vengono metilati dai batteri presenti nel suolo 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 breve 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 i feti nelle donne in gravidanza, poiché essendo una neurotossina può causare danni al cervello e al sistema nervoso in formazione e crescita..

Riferimenti

  1. Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
  2. Wang, Xuefeng e Andrews, Lester (2005). Spettro infrarosso di Hg (OH)Due in Solid Neon e Argon. Chimica inorganica, 2005, 44, 108-113. Recuperato da pubs.acs.org.
  3. Amaro-Estrada, J.I., et al. (2013). Solvazione acquosa di Hg (OH)Due: Studi di teoria funzionale della densità energetica e dinamica dell'Hg (OH)Due-(H.DueO)n (n = 1-24) Strutture. J. Phys. Chem. A 2013, 117, 9069-9075. Recuperato da pubs.acs.org.
  4. 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. Recupero da pubs.acs.org.
  5. Chang, L.W., et al. (2010). Sistema nervoso e tossicologia comportamentale. In Tossicologia completa. Recupero da sciencedirect.com.
  6. Haney, Alan e Lipsey, Richard L. (1973). Accumulo ed effetti dell'idrossido di metilmercurio in una catena alimentare terrestre in condizioni di laboratorio. Environ. Inquinamento. (5) (1973) pagg. 305-316. Recupero da sciencedirect.com.

Nessun utente ha ancora commentato questo articolo.