Thủy ngân(I) sulfat

Thủy ngân(I) sulfat
Danh pháp IUPAC	Thủy ngân(I) sunfat
Tên khác	Mercurous sulfate
Nhận dạng
Số CAS	7783-36-0
PubChem	24545
Số EINECS	231-993-0
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [O-]S(=O)(=O)[O-].[Hg+].[Hg+] ;
Thuộc tính
Công thức phân tử	Hg2SO4
Khối lượng mol	497.24 g/mol
Bề ngoài	tinh thể vàng trắng
Khối lượng riêng	7.56 g/cm³
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	0.051 g/100 mL (25 °C) ; 0.09 g/100 mL (100 °C)
Độ hòa tan	tan trong dung dịch pha loãng axit nitric, Không hòa tan trong nước, Hòa tan trong axit sulfuric nóng.
MagSus	−123.0·10−6 cm³/mol
Cấu trúc
Tọa độ	monoclinic
Nhiệt hóa học
Enthalpy; hình thành ΔfHo298	-743.1 kJ·mol−1
Entropy mol tiêu chuẩn So298	200.7 J·mol−1·K−1
Nhiệt dung	132 J·mol−1·K−1
Các nguy hiểm
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Thủy ngân(I) fluoride; Thủy ngân(I) chloride; Thủy ngân(I) bromide; Thủy ngân(I) iođua
Cation khác	Thủy ngân(II) sunfat; Cadmi sunfat; Tali(I) sunfat
	Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). kiểm chứng (cái gì ?) Tham khảo hộp thông tin

Thủy ngân(I) sunfat, thường được gọi là thủy ngân sulphat (Anh) hoặc thủy ngân sulfat (Mỹ) là hợp chất hoá học có công thức phân tử là Hg₂SO₄^[2]. Thủy ngân(I) sunfat là một hợp chất muối kim loại có màu trắng hoặc màu be nhạt ^[3]. Nó là một muối kim loại của axit sunfuric hình thành bằng cách thay thế cả hai nguyên tử hydro với thủy ngân (I). Nó rất độc; nó có thể gây tử vong nếu hít phải, nuốt phải, hoặc hấp thu bởi da.

Cấu trúc

Cấu trúc tinh thể của thủy ngân(I) sulfat được tạo thành từ Hg₂²⁺ và anion SO₄^2- làm đơn vị tạo thành chính. Hg₂²⁺ được bao quanh bởi bốn nguyên tử oxy với khoảng cách Hg₋O từ 2,23 đến 2,93 Å, trong khi khoảng cách Hg-Hg khoảng 2500 Å^[4]. Các nghiên cứu đã cho thấy thủy ngân (I) sunfat có các nguyên tử thủy ngân được sắp xếp theo cặp với khoảng cách liên kết 2500 Å. Các nguyên tử kim loại đôi được định hướng song song với một trục trong một tế bào đơn vị. Dây đôi thủy ngân tạo thành một phần của chuỗi vô hạn SO₄ - Hg - Hg - SO₄ - Hg - Hg -... Hg-Hg-O liên kết góc là 165 °±1. Chuỗi này đi qua ô đơn vị theo đường chéo. Cấu trúc thủy ngân sunfat được giữ lại với nhau bởi các tương tác Hg-O yếu. SO₄ không hoạt động như một anion đơn lẻ, mà là phối hợp với thủy ngân^[5].

Điều chế

Trộn dung dịch thủy ngân(I) nitrat với dung dịch axit sunfuric:,^[6]^[7]

Hg₂(NO₃)₂ + H₂SO₄ → Hg₂SO₄ + 2 HNO₃

Nó cũng có thể được điều chế bằng phản ứng dư thừa thủy ngân với axít sulfuric đặc:

2 Hg + 2 H₂SO₄ → Hg₂SO₄ + 2 H₂O + SO₂

Sử dụng trong các pin điện hóa

Thủy ngân(I) Sunfat thường được sử dụng trong các pin điện hóa^[8]^[9]^[10]. Lần đầu tiên nó được đưa vào các pin điện hóa bởi Latimer Clark vào năm 1872.,^[11] Nó sau đó được sử dụng khác trong các tế bào Weston do George Augustus Hulett vào năm 1911.,^[11] Nó đã được biết đến là một điện cực tốt ở nhiệt độ cao trên 100 °C cùng với bạc sulfat.^[12]

Thủy ngân(I) sunfat được tìm thấy để phân hủy ở nhiệt độ cao. Quá trình phân hủy xảy ra giữa 335 và 500 °C. Thủy ngân(I) sunfat có đặc tính duy nhất làm cho các tế bào tiêu chuẩn có thể. Nó có độ hòa tan khá nhỏ (khoảng một gam / lít), sự khuếch tán từ hệ thống catốt không quá nhiều, và nó đủ để tạo ra một tiềm năng lớn tại điện cực thủy ngân^[13].

Tham khảo

^ Lide, David R. (1998), Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 87), Boca Raton, FL: CRC Press, tr. 5–19, ISBN 0-8493-0594-2
^ Intermediate Inorganic Chemistry by J. W. Mellor, published by Longmans, Green and Company, London, 1941, page 388
^ http://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_EN_CB0259783.htm
^ Preparation and Characterization of Dimercury(I)Monofluorophosphate(V), Hg₂PO₃F: Crystal Structure, Thermal Behavior, Vibrational Spectra, and Solid-State ³¹P and ¹⁹F NMR Spectra by Matthias Weil, Michael Puchberger, and Enrique J. Baran, published by Inorg. Chem. 2004, 43. pages 8330-8335
^ Dorm, E. 1969. Structural studies on mercury(I) compounds. VI. Crystal structure of mercury(I) sulfate and selenate. Acta Chemica Scandinavica (1947-1973) 23:1607–15.
^ Google Books result, accessed ngày 11 tháng 12 năm 2010
^ Mercurous Sulphate, cadmium sulphate, and the cadmium cell. by Hulett G. A. The physical review.1907. p.19.
^ Influence of Microstucture on the Charge Storage Properties of Chemically Synthesized Manganese Dioxide by Mathieu Toupin, Thiery Brousse, and Daniel Belanger. Chem. Mater. 2002, 14, 3945-3952
^ Electromotive Force Studies of Cell, Cd_xHg_y | CdSO₄,(m) I Hg₂SO₄, Hg, in Dioxane-Water Media by Somesh Chakrabarti and Sukumar Aditya. Journal of Chemical and Engineering Data, Vol.17, No. 1, 1972
^ Characterization of Lithium Sulfate as an Unsymmetrical-Valence Salt Bridge for the Minimization of Liquid Junction Potentials in Aqueous - Organic Solvent Mixtures by Cristiana L. faverio, Patrizia R. Mussini, and Torquato Mussini. Anal. Chem. 1998, 70, 2589-2595
^ ^a ^b GEORGE AUGUSTUS HULETT: FROM LIQUID CRYSTALS TO STANDARD CELL by John T. Stock. Bull. Hist. Chem. VOLUME 25, Number 2, 2000, p.91-98
^ The Behavior of the Silver—Silver Sulfate and the Mercury—Mercurous Sulfate Electrodes at High Temperatures by M. H. Lietzke and R. W. Stoughton. J. Am. Chem. Soc., 1953, 75 (21), pp 5226–5227 DOI: 10.1021/ja01117a024
^ Sulphates of Mercury and Standard Cells. by Elliott, R. B. and Hulett, G. A. The Journal of Physical Chemistry 36.7 (1932): 2083-2086.

[hand2-1] Lide, David R. (1998), Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 87), Boca Raton, FL: CRC Press, tr. 5–19, ISBN 0-8493-0594-2

[2] Intermediate Inorganic Chemistry by J. W. Mellor, published by Longmans, Green and Company, London, 1941, page 388

[3] ttp://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_EN_CB0259783.htm

[4] Preparation and Characterization of Dimercury(I)Monofluorophosphate(V), Hg₂PO₃F: Crystal Structure, Thermal Behavior, Vibrational Spectra, and Solid-State ³¹P and ¹⁹F NMR Spectra by Matthias Weil, Michael Puchberger, and Enrique J. Baran, published by Inorg. Chem. 2004, 43. pages 8330-8335

[5] Dorm, E. 1969. Structural studies on mercury(I) compounds. VI. Crystal structure of mercury(I) sulfate and selenate. Acta Chemica Scandinavica (1947-1973) 23:1607–15.

[google-6] Google Books result, accessed ngày 11 tháng 12 năm 2010

[7] Mercurous Sulphate, cadmium sulphate, and the cadmium cell. by Hulett G. A. The physical review.1907. p.19.

[8] Influence of Microstucture on the Charge Storage Properties of Chemically Synthesized Manganese Dioxide by Mathieu Toupin, Thiery Brousse, and Daniel Belanger. Chem. Mater. 2002, 14, 3945-3952

[9] Electromotive Force Studies of Cell, Cd_xHg_y | CdSO₄,(m) I Hg₂SO₄, Hg, in Dioxane-Water Media by Somesh Chakrabarti and Sukumar Aditya. Journal of Chemical and Engineering Data, Vol.17, No. 1, 1972

[10] Characterization of Lithium Sulfate as an Unsymmetrical-Valence Salt Bridge for the Minimization of Liquid Junction Potentials in Aqueous - Organic Solvent Mixtures by Cristiana L. faverio, Patrizia R. Mussini, and Torquato Mussini. Anal. Chem. 1998, 70, 2589-2595

[GEORGE_AUGUSTUS_HULETT_2000,_p.91-98-11] GEORGE AUGUSTUS HULETT: FROM LIQUID CRYSTALS TO STANDARD CELL by John T. Stock. Bull. Hist. Chem. VOLUME 25, Number 2, 2000, p.91-98

[12] The Behavior of the Silver—Silver Sulfate and the Mercury—Mercurous Sulfate Electrodes at High Temperatures by M. H. Lietzke and R. W. Stoughton. J. Am. Chem. Soc., 1953, 75 (21), pp 5226–5227 DOI: 10.1021/ja01117a024

[13] Sulphates of Mercury and Standard Cells. by Elliott, R. B. and Hulett, G. A. The Journal of Physical Chemistry 36.7 (1932): 2083-2086.

[1]