Хлорид ртути(I)

Хлори́д рту́ти(I), также ка́ломель, дихлорид диртути, хлори́д дирту́ти(2+) — неорганическое вещество с формулой $\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}}}$, соединение ртути и хлора. Относится к классу бинарных соединений, может рассматриваться как димер соли одновалентной ртути и соляной кислоты (см. кластер). Кристаллическое вещество белого цвета.

Хлорид диртути(2+)
Систематическое название	Хлорид диртути(2+)
Другие названия	Каломель; дихлорид диртути; хлорид ртути(I); хлористая ртуть
Химическая формула	Hg2Cl2
Внешний вид	твёрдое вещество белого цвета
Свойства
Молярная масса	472,09 г/моль
Температура плавления	525 °C (при избыточном давлении)
Температура возгонки	383,7 °C
Температура разложения	400 °C
Плотность	7,15 г/см³
Твёрдость по Моосу	1,5—2
Растворимость в воде	3,4⋅10−5 г/100 мл
Произведение растворимости	1,3⋅10−18
Токсикологические данные
LD50	210 мг/кг
ПДК	в воздухе рабочей зоны 0,2 мг/м³ в атмосферном воздухе 0,0003 мг/м³ в воде водоёмов 0,001 мг/л
Структура
Кристаллическая решётка	тетрагональная
Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования	−266 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия	+192 Дж/(К·моль)
Стандартная энергия образования Гиббса	−211 кДж/моль
Классификация
Регистрационный номер CAS	10112-91-1
Регистрационный номер EC	233-307-5
Безопасность
R-фразы	R22, R36/37/38, R50/53
S-фразы	S13, S24/25, S46, S60, S61
H-фразы	H302; H315; H319; H335; H410
P-фразы	P273; P302+P352; P304+P340; P305+P351+P338
Пиктограммы опасности
Пиктограммы опасности СГС
NFPA 704	0 3 0
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Нахождение в природеПравить

Хлорид ртути(I) в природе встречается в виде минерала каломели (устаревшее название — роговая ртуть). Цвет минерала от светло-жёлтого до коричневого, твёрдость по шкале Мооса 1,5 — 2.

Физические свойстваПравить

Хлорид ртути(I) — кристаллическое вещество белого цвета, на свету темнеет. Легколетучий, нерастворим в воде (растворимость 3,4⋅10⁻⁴ г/л), этаноле, эфире; растворяется в бензоле, пиридине. Не образует кристаллогидратов. Возгоняется с разложением при температуре 383—400 °C

Кристаллическая решётка тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4/mmm, параметры ячейки a = 0,445 нм, c = 1,089 нм, Z = 2 .

Химические свойстваПравить

Хлорид ртути(I) не реагирует со щелочами.

Окисляется до соединений ртути(II):

• в горячей концентрированной серной кислоте

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}\ +\ 2H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ HgCl_{2}\ +\ HgSO_{4}\downarrow +\ SO_{2}\uparrow +\ 2H_{2}O}}$ 

• в горячей концентрированной азотной кислоте

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}\ +\ 4HNO_{3}\ \longrightarrow \ HgCl_{2}\ +\ Hg(NO_{3})_{2}\ +\ 2NO_{2}\uparrow +\ 2H_{2}O}}$ 

Восстанавливается до металлической ртути сильными восстановителями, например хлоридом олова(II) в соляной кислоте:

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{n}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{g}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{S}\mathsf{n}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}\ +\ SnCl_{2}\ +\ 2HCl\ \longrightarrow \ 2Hg\downarrow +\ H_{2}[SnCl_{6}]}}$ 

Под действием хлора каломель окисляется с образованием сулемы:

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}\ +\ Cl_{2}\ \longrightarrow \ 2HgCl_{2}}}$ 

Дисмутирует на металлическую ртуть и соединения ртути(II):

• в разбавленных кислотах (медленно) или при нагревании выше 400 °C

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{g}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}\ \longrightarrow \ HgCl_{2}\ +\ Hg}}$ 

• в растворе аммиака образуется так называемый белый неплавкий преципитат

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\cdot <!--\; \cdot \; -->{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{[}\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{]}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{g}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}\ +\ 2(NH_{3}\cdot H_{2}O)\ \longrightarrow \ [Hg(NH_{2})Cl]\downarrow +\ Hg\downarrow +\ NH_{4}Cl\ +\ 2H_{2}O}}$ 

При температуре возгонки в газовой фазе частично разлагается с образованием мономера:

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {Hg_{2}Cl_{2}\ \rightleftarrows \ 2HgCl}}$ 

ПолучениеПравить

Хлорид ртути(I) может быть получен:

• с помощью реакций ионного обмена, например осаждением хлоридом калия из раствора динитрата диртути(I) в разбавленной азотной кислоте

$\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {Hg_{2}(NO_{3})_{2}+\ 2KCl\longrightarrow Hg_{2}Cl_{2}\downarrow +\ 2KNO_{3}}}$ 

• взаимодействием хлорида ртути(II) и металлической ртути при высокой температуре

$\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{g}\stackrel{\mathsf{250}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{300}{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {HgCl_{2}\ +\ Hg\ {\xrightarrow {250-300\ ^{\circ }C}}Hg_{2}Cl_{2}}}$ 

• взаимодействием хлорида ртути(II) с цианидом ртути(II):

$\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{g}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{70}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{120}}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{H}{\mathsf{g}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {HgCl_{2}\ +\ Hg(CN)_{2}\ \xrightarrow {70-120^{\circ }C} \ Hg_{2}Cl_{2}\ +\ C_{2}N_{2}\uparrow }}$ 

ПрименениеПравить

Хлорид ртути(I) используется для изготовления каломельного электрода сравнения, как антисептик, в качестве катализатора, для синтеза ртутьорганических соединений.

ТоксичностьПравить

Хлорид ртути(I) является среднетоксичным веществом для теплокровных существ: LD₅₀ для крыс 210 мг/кг (пероральная), 1500 мг/кг (дермальная). Вызывает раздражение кожи, слизистых оболочек, сильное раздражение глаз. При попадании внутрь организма главным образом поражаются печень, почки, ЖКТ, ЦНС. Очень токсичен для водных организмов: LC₅₀ для Daphnia magna составляет 0,002 мг/л в течение 48 ч.

ПДК (в пересчёте на ртуть) составляет: в воздухе рабочей зоны 0,2 мг/м³, в атмосферном воздухе 0,0003 мг/м³, в воде водоёмов 0,001 мг/л.