Ртуть

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Ртуть (Hg)
Атомний номер 80
Зовнішній вигляд
простої речовини
Важка рідина
сріблясто-білого кольору
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)

200,59 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 157 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
1006,0 (10,43) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f14 5d10 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 149 пм
Радіус іона (+2e) 110 (+1e) 127 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
2,00
Електродний потенціал Hg←Hg2+ 0,854 В
Ступені окиснення 2, 1
Термодинамічні властивості
Густина 13,546 (при +20 °C) г/см³
Питома теплоємність 0,138 Дж/(K моль)
Теплопровідність 8,3 Вт/(м К)
Температура плавлення 234,28 K
Теплота плавлення 2,295 кДж/моль
Температура кипіння 629,73 K
Теплота випаровування 58,5 кДж/моль
Молярний об'єм 14,8 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки ромбоедрична
Період ґратки 2,990 Å
Відношення c/a 1,94
Температура Дебая 100,00 K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Ртуть або Меркурій (англ. mercury, нім. Quecksilber n, лат. hydrargyrumводянисте срібло) — хімічний елемент. Символ Hg, атомний номер 80, атомна маса 200,59 а.о.м. Ртуть — сріблясто-білий важкий метал, рідкий при кімнатній температурі.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Рідка ртуть

Тверда ртуть кристалізується в ромбоедричній ґратці. Густина твердої ртуті 14193 кг/м³ (при −38,9 °C), рідкої — 13520 кг/м³ (при 20 °C); tплав — 38,86 °C; tкип 356,66 °C. Діамагнітна. При взаємодії з металами, які ртуть змочує, утворюються амальґами — рідкі, напіврідкі або тверді сплави.

Хімічно ртуть малоактивна. При кімнатній температурі не окиснюється, при нагріванні до 300 °C окиснюється до HgO.

Середній вміст ртуті в земній корі 8,3·10−6 (мас). У земній корі ртуть переважно розсіяна. Ртуть отримують з ртутних, ртутно-стибієвих, ртутно-арсенових і ртутно-золотих руд, а також попутно з поліметалічних, вольфрамових і олов'яних. Відомо 20 мінералів ртуті, але промислове значення мають кіновар HgS(86,2 %), метацинабарит HgS (86,2 %), ртуть самородна Hg, блякла руда — шватцит (Hg,Cu)12•Sb4S13 (17 %), лівінгстоніт HgSb4S7 (22 %), кордероїт Hg3S2Cl2 (82 %) і каломель Hg2Cl2 (85 %), а також тиманіт (HgSe), колорадоїт (HgTe) і ін.

Ртуть широко застосовується при виготовленні різних приладів (барометри, термометри, манометри, вакуумні насоси, полярографи і ін.), в ртутних лампах, як рідкий катод у виробництві їдких лугів і хлору електролізом, як каталізатор при синтезі оцтової кислоти, для амальгамації золота і срібла. Крім того, сполуки ртуті застосовуються в медицині.

Історія[ред.ред. код]

Ртуть відома з прадавніх часів, згадується у праці Аристотеля, Теофраста, Плінія Старшого, Вітрувія та інших давніх учених. Латинська назва цього металу «гідраргірум», яку дав ртуті грецький лікар Діоскорид (I ст. до Р. Х.), означає в перекладі «срібна вода». У величезному палаці знаменитого своєю жорстокістю китайського імператора Цінь Ши Хуан-ді (259–210 р. до Р. Х.) були створені цілі ріки і озера, наповнені чистою ртуттю. За легендою, цими (смертельно небезпечними для дихання) річками імператор пропливав з наложницями на прикрашених човнах. Масштабність цих побудов показує вже те, що палац Епан і гробницю імператора на горі Лішань будувало 700 000 засуджених на каторжні роботи.

Походження назви[ред.ред. код]

Латинська назва лат. hydrargyrum (Hg) походить від грец. ύδράργυρος «рідке срібло». Англійське Mercury походить від позначення елементу алхіміками.

В українські мові немає достовірної версії походження слова ртуть.

Символ меркурія для позначення ртуті.

Поширення[ред.ред. код]

У земній корі ртуть переважно розсіяна. Ртуть отримують з ртутних, ртутно-стибієвих, ртутно-арсенових і ртутно-золотих руд, а також попутно з поліметалічних, вольфрамових і олов'яних. Відомо 20 мінералів ртуті, але промислове значення мають кіновар HgS(86,2 %), метацинабарит HgS (86,2 %), ртуть самородна Hg, блякла руда — шватцит (Hg,Cu)12•Sb4S13 (17 %), лівінгстоніт HgSb4S7 (22 %), кордероїт Hg3S2Cl2 (82 %) і каломель Hg2Cl2 (85 %), а також тиманіт (HgSe), колорадоїт (HgTe) і ін.

Отримання[ред.ред. код]

Ртуть отримують спалюванням кіноварі (сульфіду ртуті (II)). Цей спосіб застосовували ще алхіміки в давнину. Рівняння реакції горіння кіноварі:

HgS + O2 → Hg + SO2

Краплина ртуті
Кіновар (англ. cinnabar)

Застосування[ред.ред. код]

Завдяки унікальним властивостям ртуть застосовується в металургії, хімічній промисловості, гальванічних елементах, гальванотехніці, медицині, сільському господарстві та багатьох інших галузях.

  • Особливо велике значення має ртуть в лабораторній практиці. Вона застосовується в термометрах, манометрах, всіляких регулювальних пристроях і затворах. У лабораторії використовується електроліз з ртутним катодом, колонки з амальгованими металами, каломельний електрод порівняння і ртутно-кадмієвий елемент Вестона.
  • Завдяки ртуті виник один із найзручніших і найчутливіших методів хімічного аналізу — полярографія. Ртуть застосовують для дослідження пористої структури вугілля, силікагелів та інших матеріалів.
  • У вакуумній техніці. Ртутний дифузійний насос незамінний для створення глибокого вакууму (10-13 мм рт. ст.). Він застосовується в мас-спектрометрах, прискорювачах частинок, установках, які використовують фотоемісію або імітують умови космічного вакууму.
  • В медицині. Ртуть — один з найсильніших антисептиків. Раніше лікарі часто користувалися рушниками, змоченими розчином сулеми HgCl2 — з метою дезінфекції. Застосовуються також мазі на основі сполук ртуті. У Ярослава Гашека описаний епізод, коли його улюблений поручик Лукаш заразився лишаєм, і Гашек вилікував поручика ртутною маззю, в результаті чого отримав медаль «За хоробрість». У ряді країн каломель Hg2Cl2 досі використовують як проносний засіб.

5 найпоширеніших речей, що містять ртуть[1]

  1. Градусник (ртутний термометр). Предмет, який є в кожному будинку. Якщо ненароком розбити градусник, то єдиний спосіб врятуватися від попадання ртуті в дихальні органи - це ретельно зібрати всі частинки приладу. Дуже небезпечно, якщо ртуть з розбитого градусника потрапить на поверхню м'яких меблів, килими, покривала і дитячі іграшки.
  2. Енергозберігаюча лампа (люмінесцентна лампа). Ці лампи споживають в чотири-п'ять разів менше електрики, ніж лампи розжарювання, але світла дають стільки ж. Такі лампочки не можна викидати в сміттєпровід і вуличні сміттєзбірники, їх слід відносити до районного ДЕЗ, де повинні бути встановлені спеціальні контейнери. 
  3. Батарейки. Серед токсичних і небезпечних елементів в батарейках є і ртуть, а також свинець, кадмій, нікель, цинк і луги. 
  4. Мило і креми. Ртуть там використовується для освітлення шкіри. Основний негативний ефект - загроза порушення роботи нирок. Ртуть в косметичних засобах може викликати висипання, знебарвлення шкіри і рубців. 
  5. Барометри. У цих приладах, які використовують для вимірювання тиску повітря, теж є ртуть. Замість ртуті в них може бути використаний і спирт, але ртуть точніше визначає тиск. 

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Ртуть здатна проявляти валентності 1 та 2 (що є незвичним, враховуючи її положення в періодичній системі). Ртуть можна окислити при нагріванні, але при високих температурах її оксид розпадається. Ртуть не реагує з кислотами з виділенням водню. Солі ртуті переважно нерозчинні у воді. Ртуть утворює амальгами — нестехіометричні сполуки з багатьма металами (найвідоміша — амальгама натрію).

Біологічна роль[ред.ред. код]

Пари ртуті та її сполуки дуже отруйні. З потрапнянням до організму людини через органи дихання, ртуть акумулюється та залишається там на все життя. Потрапивши в організм людини, ртуть негативно позначається на білковому обміні, шкодить нервовій системі і ниркам і навіть може викликати порушення психіки і серцево-судинної системи[1].

Встановлено максимально допустиму концентрацію парів ртуті: для житлових, дошкільних, навчальних і робочих приміщень — 0,0003 мг/м³; для виробничих приміщень — 0,0017 мг/м³.

Концентрація парів ртуті в повітрі понад 0,2 мг/м³ викликає гостре отруєння організму людини.

Симптоми гострого отруєння проявляються через 8-24 години: починається загальна слабкість, головний біль та підвищується температура; згодом — болі в животі, розлад шлунку, хворіють ясна.

Хронічне отруєння є наслідком вдихання малих концентрацій парів ртуті протягом тривалого часу. Ознаками такого отруєння є: зниження працездатності, швидка стомлюваність, послаблення пам'яті і головний біль; в окремих випадках можливі катаральні прояви з боку верхніх дихальних шляхів, кровотечі ясен, легке тремтіння рук та розлад шлунку. Тривалий час ніяких ознак може й не бути, але потім поступово підвищується стомлюваність, слабкість, сонливість; з'являються — головний біль, апатія й емоційна нестійкість; порушується мовлення, тремтять руки, повіки, а у важких випадках — ноги і все тіло.

Ртуть уражає нервову систему, а тривалий її вплив викликає навіть божевілля.

Демеркуризація[ред.ред. код]

При розливі ртуті (в тому числі й з розбитого термометра) прийнято такий порядок дій:

  • Організувати провітрювання.
  • Стороннім покинути приміщення й обмежити туди доступ.
  • Зібрати ртуть механічно - грушею для клізм або аркушами паперу в баночку і залити водою.
  • Не застосовуйте пилосос (інакше його доведеться викинути).
  • Консультацію можна отримати телефоном у пожежників 101(служби порятунку).
  • Обробити підлогу чи місце де розлилась ртуть розчином перманганату калію. (марганцівка) з розрахунку двох грамів перманганату калію на 1 літр води, кілька разів після чого помити місце мильною водою. Ганчірки викинути.
  • Ртуть з медичних термометрів при попаданні в організм через органи шлунково-кишкового тракту не становить небезпеки, бо токсичні лише солі ртуті.

Утилізація предметів із вмістом ртуті[ред.ред. код]

МНС приймає градусники і ртуть, тільки якщо вони несуть шкоду здоров'ю людини. Цілі градусники не приймають.[2]

Приймають ртуть спеціальні підприємства, як правило, не безкоштовно. За один кілограм зданої ртуті потрібно буде заплатити 75 гривень, за один ртутний термометр 2,20 гривні, а за люмінесцентну лампу, яка також містить ртуть, потрібно заплатити 4,80 гривні.

Ртуть в Україні[ред.ред. код]

В Україні найважливішим і найдавнішим є Микитівське родовище ртуті, відкрите у 1879 і експлуатоване з 1885. Цинобра виступає тут у жильній, пластовій та прожилково-вкраплюваній формі, вміст ртуті в руді в сер. 0,4 %. Поклади Р. виступають у банях морфотектоніки району, що належить до гол. Донецької антисинкліналі, найпродуктивнішими є бані Чагарник і Софіївська. На базі микитівської руди працює ртутний комбінат, модернізований у 1960-их pp.

Продукція Р. до 1914 становила 300…400 т/рік (велику її частину експортовано); після війни й революції вона повільно відновлювалася (127 т у 1926), у 1935-40 її доведено річно до пр. 300 т (гіпотетичний попит в СРСР на Р. — 285 т). Після другої світової війни Микитівське родовище розбудоване. Виявлені у ньому запаси (до глибини 300 м) оцінювалися у 1927 на 6 000 т після введення глибокого буріння у 1960-их pp. вони дещо збільшилися. Продукція Р. в УРСР (чи СРСР) тепер не подається.

У 1960-их pp. в Україні розпочато розробку родовищ ртуті на Закарпатті (у межах Вулканічних Карпат), які виступають у олов'яно-цинкових рудовиявленнях, що належать до типу суміші метацинабаритів, карбонатів, гірського кристалу та цинобри. Розшуки ртуті відновлено також у Криму; перспективними можуть виявитися конгломерати ртутної мінералізації в сточищі Малого Салгиру та біля сіл Перевального і Веселого.

Цікаві факти[ред.ред. код]

  • Quicksilver — побутовою англійською мовою перекладається як «ртуть», дослівно перекладається як «швидке срібло», отримала свою назву через рідкий стан в нормальних для людини умовах.
  • Меркурій — планета Сонячної системи, в перекладі з латинської мови звучить як ртуть, отримала свою назву за надто швидкий період обертання навколо Сонця, (Рік на Меркурїї триває всього 88 діб)

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Реторта Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.