Chemistry & Materials Codexery

Mercury (element)

Тяжёлый серебристый жидкий металл с уникальными физическими свойствами и высокой токсичностью.

Ртуть — химический элемент с символом Hg и атомным номером 80, в просторечии называемый жидким серебром. Это тяжёлый серебристый d-металл, который является единственным металлическим элементом, остающимся жидким при стандартных температуре и давлении. Ртуть имеет самую низкую температуру замерзания и кипения среди всех металлов, что даёт ей самый узкий диапазон жидкого состояния среди любых металлов в стандартных условиях. Такое необычное поведение обусловлено лантаноидным сжатием и релятивистским сжатием, которые ослабляют металлическую связь. При замерзании жидкой ртути её объём уменьшается на 3,59%, а плотность увеличивается с 13,69 г/см³ до 14,184 г/см³. Твёрдая ртуть ковкая и пластичная, её можно резать ножом. Ртуть плохо проводит тепло, но является неплохим проводником электричества. Вблизи критической точки она претерпевает переход металл-неметалл с резкими изменениями проводимости и оптических свойств. Это был первый известный сверхпроводник, открытый в 1911 году при охлаждении ртути ниже определённой температуры, хотя её сверхпроводящие свойства впоследствии оказались необычными по сравнению с другими сверхпроводниками. При комнатной температуре приложение давления затвердевает ртуть в простую ромбоэдрическую структуру, а дальнейшее сжатие даёт по меньшей мере четыре различных твёрдых аллотропа, включая гексагональную плотноупакованную фазу. Жидкая ртуть при высоком давлении демонстрирует аномально низкое координационное число, причём каждый атом имеет от 6 до 10 ближайших соседей, в отличие от типичных плотных жидких металлов. Ртуть встречается по всему миру, в основном в виде киновари (сульфида ртути), а красный пигмент вермильон изготавливается путём измельчения природной или синтетической киновари. Она несколько более реакционноспособна, чем золото или платина, но более стабильна, чем цинк или кадмий. Она реагирует с кислотами-окислителями с образованием солей ртути(II), а с сероводородом — подобно серебру. Ртуть растворяет многие металлы, включая золото и серебро, с образованием амальгам, хотя железо и некоторые переходные металлы первого ряда устойчивы к амальгамированию. Амальгама натрия используется в качестве восстановителя в органическом синтезе и в натриевых лампах высокого давления. Ртуть легко амальгамируется с алюминием, разрушая его защитный оксидный слой и вызывая серьёзную коррозию. Воздействие ртути и её органических соединений токсично для нервной системы, иммунной системы и почек, и отравление может происходить через водорастворимые формы, такие как хлорид ртути(II) или метилртуть.

Quick Facts

Atomic number
80
Phase at stp
liquid
Melting point
−38.83 °C
Density at stp
13.69 g/cm³ (liquid)
Known for
only metallic element liquid at standard temperature and pressure; toxic; used in thermometers and amalgams

Facts from the source article.

Контекст

В Китае и Тибете считалось, что ртуть продлевает жизнь и залечивает переломы, хотя теперь известно, что воздействие паров ртути вызывает серьёзные последствия для здоровья. Первый император единого Китая, Цинь Шихуанди, по сообщениям, был убит, выпив смесь ртути и порошка нефрита, предназначенную в качестве эликсира бессмертия. Ртуть — единственный металл, для которого сохранилось алхимическое планетарное название, происходящее от планеты Меркурий. Её химический символ Hg происходит от hydrargyrum, латинизированной формы древнегреческого слова «водное серебро». В средневековой алхимии жидкое серебро ассоциировалось с самой быстрой планетой, названной в честь римского бога Меркурия. Она имеет семь стабильных изотопов, из которых 202Hg является наиболее распространённым. Ртуть растворяет многие металлы с образованием амальгам, а её токсичность привела к сокращению использования в приборах, хотя она по-прежнему применяется в научных исследованиях и некоторых стоматологических реставрациях.

Путеводитель

Ртуть значима как единственный металлический элемент, жидкий при стандартных температуре и давлении, с самыми низкими температурами плавления и кипения среди всех стабильных металлов. Её уникальные физические свойства сделали её незаменимой в термометрах, барометрах и других приборах на протяжении столетий. Однако её токсичность для нервной системы, иммунной системы и почек привела к сокращению её использования, и многие производители исключили её из своей продукции. Ртуть по-прежнему применяется в люминесцентном освещении, где электричество, проходя через пары ртути, производит ультрафиолетовый свет, вызывающий флуоресценцию люминофоров. Её способность образовывать амальгамы с такими металлами, как золото и серебро, имеет историческое и промышленное значение, хотя она может серьёзно разъедать алюминий. Наследие ртути двойственно: это вещество большой полезности и научного интереса, но также и мощная экологическая и медицинская опасность, требующая осторожного обращения.

More in Химия и материалы

Заметили ошибку?

Исправления от читателей сразу попадают в нашу очередь на проверку. Предложить правку · Как собираются источники для этого сайта

Комментарии

Загрузка…
Открыть в интерактивном кодексе →