Шпаргалки - 2002 / Цинк

ЦИНК, КАДМИЙ, РТУТЬ Цинк, кадмий и ртуть являются элементами побочной подгруп­пы II группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Атомы этих элементов имеют-по два электрона во внешнем и восемнадцать — на предпоследнем электронных слоях (электронная Конфигурация (п — l)d'°ns^2), в отличие от щелочноземельных метал­лов, содержащих восемь электронов на предпоследнем слое (за исключением бериллия, имеющего два электрона). Отличие в элек­тронном строении приводит к существенным различиям свойств Цинка, кадмия, ртути и элементов главной подгруппы. Так, элементы подгруппы цинка менее активны, труднее окисляются и проявляют более слабо выраженные металлические свойств'а. При переходе от цинка к кадмию и ртути химическая активность элементов снижается: цинк и кадмий химически более активны, чем ртуть. Которая располагается в ряду напряжений после водорода. В химических реакциях атомы металлов подгруппы цинка отдают два внешних электрона. В образующихся соединениях степень 'окисления металла равна двум. В отличие от цинка и кадмия ртуть имеет также соединения в степени окисления + 1, содержащие .катион [Hg2]^2+. Эти соединения можно получить, например, по реакции: Hg + Hg(N03)s —— Hg2(N03)2 При переходе от цинка к ртути усиливается поляризующее дей­ствие и поляризуемость двухзарядных катионов этих элементов. В результате ослабевает ионный и усиливается ковалентный ха­рактер связи в соединениях при переходе от цинка "к ртути. Наибольшую склонность к образованию ковалентных соединений проявляет ртуть. Значительный ковалентный характер связи в соединениях цинка, кадмия и ртути обусловливает уменьшение растворимости их соединений и усиление их гидролизуемости. Оксиды цинка, кадмия и ртути не растворяются в воде, поэтому гидроксиды этих элементов могут быть получены только косвенным путем — при действии щелочей на растворы их солей. При переходе рт цинка к' ртути прочность гидроксидов уменьшается, причем гидр-Оксид ртути разлагается уже в момент образования: Hg(NO3)2 + 2KOH ——>Hg(OH)2 + 2KNO3 Hg(OH)2 ——>HgO + H2O Гидроксиды цинка, кадмия и ртути малорастворимы в воде. Гидроксид цинка амфотерен, он хорошо растворяется в кислотах И растворах щелочей. Амфотерность гидроксида кадмия выражена значительно слабее. Этот гидроксид растворяется лишь в концентри­рованных растворах щелочей при нагревании: Cd(OH)2 + 2NaOH ——• Na2[Cd(OH)4] Оксид ртути не амфотерен. Отличительным свойством цинка, кадмия и ртути является

склон-рость к образованию комплексных соединений. Ионы двухвалентных цинка и кадмия легко образуют амминокомплексы: ZnCl2+4NH3——» [Zn(NH3)4]Cl2 Образование амминокомплексов ионов ртути(II) возможно лишь в концентрированных растворах солей аммония. При действии же водного аммиака на соли ртути или ее оксид образуются амидные роединения, содержащие связь Hg—N: HgCl2 + 2NH3——> [HgNH2]Cl-NH4CI Выпадающее в осадок соединение называют «неплавким белым пре- ципитатом», в отличие от «плавкого белого .преципитата» [Hg(NH3)2]Cl2, который получается лишь в присутствии избытка хлорида аммония и плавится без разложения. При добавлении к^раствору нитрата ртути~(П) иодида кадия осаждается иодид ртути (II): Hg(NO3)2 + 2KI ——>- HgI2 + 2KN03 который растворяется в избытке раствора иодида кал-ия с образова­нием комплексного соединения: HgI2 + 2KI ——>K2[HgI4] Щелочной раствор тетраиодомеркурата (II) калия называется реактивом Несслера, он используется для обнаружения аммиака и солей аммония: NH3 + 2K2[HgI4]+3KOH——» [Hg2N]I.H20 + 7KI + 2H20 Выпадающий в осадок иодид основания Миллона имеет бурую окраску. Само основание Миллона может быть получено при взаимо­действии оксида ртути с аммиаком: 2HgO + NH3 + H2O ——>- [Hg2NlOH-2H2O Нитраты, сульфаты и ацетаты цинка, кадмия и ртути хорошо растворимы в воде. Растворимость галогенидов уменьшается при переходе от цинка к ртути. В водных растворах соли элементов подгруппы цинка сильно гидролизованы: ZnCl2 + H20=Zn(OH)Cl + HCl Хлорид ртути (II), называемый сулемой, растворяется в воде. В очень разбавленных растворах HgQ2 гидролизуется с образова­нием оксохлорида ртути (II): 2HgCl2 + H2O 4= Cl—Hg—О—Hg—C1 + 2HC1 Наименее растворимы сульфиды цинка, кадмия и ртути. Их растворимость уменьшается при переходе от сульфида цинка к сульфиду ртути. Сульфид ртути растворяется лишь в царской водке и в избытке растворов сульфидов щелочных металлов: HgS + K2S ——» K2[HgS2] Комплексные соединения ртути (I) неустойчивы, они разлагают ся с образованием комплексов ртути (II) и осаждением черной эле-' ментной ртути: Hg2I2+2KI ——>- Hg +K2[HgI4] Hg2(N03)2 + 2K2S ——- Hg+ K2[HgS2] +2KN03 Соединения цинка, .кадмия и, особенно, ртути, о ч е н ь я д о-виты.