Кристаллохимические свойства

Ионный радиус двухвалентной ртути равен 0,112 нм, а атомный 0,16 нм.

Химическая связь, осуществляемая за счет электростатического притяжения между ионами, называется ионной связью. Соединения, образованные путем притяжения ионов называются ионными. Ионные соединения состоят из отдельных молекул только в парообразном состоянии. В твердом (кристаллическом) состоянии ионные соединения состоят из закономерно расположенных положительных и отрицательных ионов. Молекулы в этом случае отсутствуют. Ртуть, как и другие элементы 1-3 групп таблицы Менделеева, относится к электроположительным элементам.

Химическая связь, осуществляемая за счет образования общих (связывающих) электронных пар, называется ковалентной.

При обычных условиях металлы, за исключением ртути Hg, существуют в виде кристаллов. Взаимодействие, удерживающее атомы металлов в едином кристалле, называется металлической связью. Т.о. ртуть не имеет металлической связи.

Водородные связи могут образовываться между атомом водорода, связанным с атомом электроотрицательного элемента, и электроотрицательным элементом, имеющим свободную пару электронов (О,F,N).

Изоморфизм – это способность химических элементов (атомов, ионов), а также целых блоков кристаллической решётки замещать друг друга в минералах. В.М. Гольдшмидт доказал, что для вхождения химических элементов в кристаллическую структуру минералов решающее значение имеют именно размеры ионов и атомов.

Двухвалентная ртуть обладает совершенным изовалентным изоморфизмом с золотом (амальгама - изоморфная смесь Ag с Hg, приблизительно в отношении AgHg до Ag₂Hg₃), несовершенным изовалентным изоморфизмом с двухвалентными медью, кадмием, цинком и железом, а также с серебром, и гетеровалентным несовершенным изоморфизмом с трёхвалентным индием.

Минералы

Главные минералы ртути (в скобках - % содержание) – это:

1. Ртуть самородная (100) – Hg;

2. Киноварь (86,2) – HgS;

3. Метациннабарит (86,2) – Hg₂S;

4. Каломель (84,9) – Hg₂Cl₂;

5. Тиманнит (71,6) – HgSe;

6. Колорадоит (61,1) – HgTe;

7. Терлингуаит – Hg₂ClO;

8. Эглестонит – Hg₄Cl;

9. Ливингстонит – HgSb₄S₇;

10. Шватцит (блёклая руда).

Она присутствует в большинстве рудных минералов (блёклые руды, антимонит, сфалерит, реальгар).

Минералы ртути находятся в рудных телах гидротермальных месторождений, то есть таких, которые образовались из горячих водных растворов, насыщенных газами и поступавших из глубин Земли. Растворы, содержащие ртуть, имели относительно невысокую температуру – не выше 200-250°С, а чаще около ста градусов.

Иногда некоторые ртутные минералы, в частности киноварь, выделяются из горячих источников, имеющих и более низкую температур. Так, киноварь отлагается и в настоящее время отдельными горячими источниками Северной Америки и Камчатки.

Ртуть добывается, главным образом, из киновари – минерала, имеющего красный цвет и невысокую твердость. Киноварь находится обычно в сопровождении кварца, различных карбонатов, Каолинита, пирита, антимонита и ряда других минералов.

От кларка во многом зависит способность элемента к минералообразованию: число минералов уменьшается с уменьшением кларков. По А.А. Саукову, для элементов с кларками 10^-5 – 10^-6 (кларк ртути – 8,3*10^-6%) – число минералов на один элемент составляет ~ 23.