Тиоцианат ртути(II)
2_Xray.jpg/1280px-Hg(SCN)2_Xray.jpg) | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Тиоцианат ртути Сульфоцианат ртути | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| Информационная карта ECHA | 100.008.886 |
| Номер ЕС |
|
CID PubChem |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| Hg(SCN) 2 | |
| Молярная масса | 316,755 г/моль |
| Появление | Белый моноклинный порошок |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 3,71 г/см 3 , твердый |
| Температура плавления | 165 °C (329 °F; 438 K) (разлагается) |
| 0,069 г/100 мл | |
| Растворимость | Растворим в разбавленной соляной кислоте , KCN , аммиаке, слабо растворим в спирте , эфире. |
| −96,5·10 −6 см 3 /моль | |
| Опасности | |
| Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH): | |
Основные опасности | высокотоксичный |
| Маркировка СГС : [1] | |
   | |
| Опасность | |
| Н300 , Н310 , Н330 , Н373 , Н410 | |
| Р260 , Р262 , Р270 , Р271 , Р273 , Р280 , Р284 , Р301+Р316 , Р302+Р352 , Р304+Р340 , Р316 , Р319 , Р320 , Р321 , Р330 , Р361 , Р364 , Р391 , Р403+Р233 , Р405 , Р501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Летальная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 46 мг/кг (крыса, перорально) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
2_Xray.jpg){kind=link}
Тиоцианат ртути(II) ( Hg(SCN) 2 ) — неорганическое химическое соединение , координационный комплекс Hg2 + и аниона тиоцианата . Это белый порошок. При воспламенении он образует большую извилистую «змею», эффект, известный как змея фараона . [2]
Синтез и структура
Первый синтез роданида ртути, вероятно, был завершен в 1821 году Йенсом Якобом Берцелиусом :
- HgO + 2 HSCN → Hg(SCN) 2 + H 2 O
Доказательства для первого чистого образца были представлены в 1866 году, приготовленного химиком по имени Отто Гермес. [2] Он готовится путем обработки растворов, содержащих ртуть(II) и ионы роданида. Низкая растворимость продукта роданида ртути приводит к его осаждению из раствора. [3] Большинство синтезов достигаются путем осаждения:
- Hg(NO 3 ) 2 + 2 KSCN → Hg(SCN) 2 + 2 KNO 3
Соединение принимает полимерную структуру с центрами Hg 2+ , линейно координированными с двумя атомами S на расстоянии 2,381 Å. Показаны четыре слабых взаимодействия Hg 2+ --N на расстоянии 2,81 Å. [4]
Реакции
Тиоцианат ртути имеет несколько применений в химическом синтезе.
Он является предшественником других тиоцианатных комплексов , таких как трис(тиоцианато)меркурат(II) калия ( K[Hg(SCN) 3 ] ) и трис(тиоцианато)меркурат(II) цезия ( Cs[Hg(SCN) 3 ] ). Ион Hg(SCN) 3− также может существовать независимо и легко генерируется из соединений, указанных выше, среди прочих. [5]
Органические галогениды атакуют Hg(SCN) 2, образуя галогенид ртути и смесь соответствующего тиоцианата и изотиоцианата . [6]
Тиоцианат ртути катализирует присоединение HSCN или BrSCN (любой реагент образуется in situ ) к алкинам . [7]
Использование в анализе хлоридов
Тиоцианат ртути улучшает пределы обнаружения при определении ионов хлорида в воде с помощью УФ-видимой спектроскопии . Эта методика была стандартным методом определения ионов хлорида в лабораториях по всему миру. Метод включает добавление тиоцианата ртути к раствору с неизвестной концентрацией ионов хлорида и железа в качестве реагента . Ионы хлорида вызывают диссоциацию соли тиоцианата ртути и связывание иона тиоцианата с Fe(III), который интенсивно поглощает при 450 нм. Это поглощение позволяет измерить концентрацию комплекса железа. Это значение позволяет рассчитать концентрацию хлорида. [8]
змей фараона
Тиоцианат ртути ранее использовался в пиротехнике, вызывая эффект, известный как змея фараона или змея фараона. Версии для фейерверков представляли собой смесь с небольшим количеством нитрата калия и гуммиарабика в качестве связующего вещества. [9] Это использование прекратилось в большинстве стран в начале 20-го века из-за токсичности ртути и существования более совершенных альтернатив.
Химия реакции
При нагревании тиоцианат ртути(II) разлагается в экзотермической реакции , которая может производить большую массу извивающегося, похожего на змею твердого вещества. Незаметное пламя, которое обычно имеет синий цвет горящего дисульфида углерода, но которое может быть желтым из-за примесей или случайного сгорания горючих материалов на поверхности, на которой оно зажигается. Полученное твердое вещество может иметь цвет от темно-графитового серого до светло-коричневого, причем внутренняя часть обычно намного темнее внешней. Было обнаружено, что это происходит из-за разложения полученного β-HgS (черного сульфида ртути) и испарения образовавшейся ртути из других и самых горячих слоев твердого вещества. [10]
Разложение Hg(SCN) 2 является экзотермическим само по себе, и полученный CS 2 легко воспламеняется и сгорает. Продукт C 3 N 4 является упрощением; фактический продукт содержит 0,5% водорода и, вероятно, состоит из слоев триазиновых колец, связанных группами −N= и −NH−, похожих на g−C 3 N 4, и, как было обнаружено, содержит наночастицы β-HgS (черный сульфид ртути) . [10]
Количество резонансных структур гептазина и триазина, различные молекулярные массы образцов и флуоресценция продукта затрудняли получение спектров даже относительно экзотическими методами ЯМР (при этом получение одного спектра проводилось в течение 12 дней подряд, чтобы получить в основном чистые показания). Из-за этого структура на основе гептазина, похожая на дыню Либиха , соединение, первоначально полученное примерно в то же время, когда была открыта реакция змеи фараона, не была исключена авторами как частичный компонент твердого материала. [10] Обобщенная реакция выглядит следующим образом:
- 2Hg(SCN) 2 → 2β−HgS + CS2 + C3N4
- β−HgS + O 2 → Hg + SO 2 (не весь сульфид ртути разлагается)
C 3 N 4 не является продуктом этого разложения. Циан обычно образуется только при нагревании Hg(CN) 2 или аналогичного вещества до разложения, и ранние попытки образовать (SCN) 2 тем же путем, начиная с этого соединения, потерпели неудачу и образовали только SO 2 , CO 2 и N 2 . [10]
Ссылки
- ^ "Ртутный тиоцианат (соединение)". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 31 мая 2023 г. .
- ^ ab Davis, TL (1940). «Пиротехнические змеи». Журнал химического образования . 17 (6): 268– 270. doi :10.1021/ed017p268.
- ^ Секинэ, Т.; Ишии, Т. (1970). «Исследования систем разделения жидкость-жидкость. VIII. Экстракция растворителем хлорида, бромида, иодида и тиоцианата ртути (II) с некоторыми органическими растворителями». Бюллетень химического общества Японии . 43 (8): 2422– 2429. doi : 10.1246/bcsj.43.2422 .
- ^ Бошан, Алабама; Гутье, Д. «Кристаллическая и молекулярная структура тиоцианата ртути», Канадский химический журнал, 1972, том 50, стр. 977–стр. 981. дои : 10.1139/v72-153
- ^ Боумейкер, GA; Чураков, AV; Харрис, RK; Ховард, JAK; Апперли, DC (1998). "Исследования твердотельного 199 Hg MAS ЯМР комплексов тиоцианата ртути (II) и родственных соединений. Кристаллическая структура Hg(SeCN) 2 ". Неорганическая химия . 37 (8): 1734– 1743. doi :10.1021/ic9700112.
- ^ Китамура, Т.; Кобаяши, С.; Танигучи, Х. (1990). «Фотолиз винилгалогенидов. Реакция фотогенерированных виниловых катионов с цианатными и тиоцианатными ионами». Журнал органической химии . 55 (6): 1801– 1805. doi :10.1021/jo00293a025.
- ^ Кочевский, Павел. "Ртуть(II) тиоцианат". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . doi :10.1002/047084289X.rm045.
{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Cirello-Egamino, J.; Brindle, ID (1995). «Определение ионов хлорида реакцией с тиоцианатом ртути в отсутствие железа (III) с использованием УФ-фотометрического метода проточной инъекции». Analyst . 120 (1): 183– 186. doi :10.1039/AN9952000183.
- ^ Weingart, George W. (1947). "Часть III. Продукты производства и формулы". Pyrotechnics (2d, rev. and enl ed.). Brooklyn: Chemical Pub. Co. стр. 182– 183. ISBN 9780820601120.
- ^ abcd Миллер, Томас С.; д'Алео, Анита; Сутер, Тео; Алиев, Абил Э.; Селла, Андреа; Макмиллан, Пол Ф. (17 ноября 2017 г.). «Фараоновы змеи: новый взгляд на классический материал из нитрида углерода». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (Журнал неорганической и общей химии) . 643 (21): 1572–1580 . doi : 10.1002/zaac.201700268 .
Внешние ссылки
- «Змея фараона». YouTube . 2 сентября 2008 г.
