- Structure de la molécule
- Configuration électronique
- Nomenclature
- Propriétés
- Poids moléculaire
- Propriétés chimiques
- Obtention
- Hydroxyde de mercure pur
- Coprécipitation avec l'hydroxyde de fer (III)
- Applications
- Des études récentes
- Des risques
- Références
L' hydroxyde de mercure est un composé inorganique dans lequel le mercure métallique (Hg) a un indice d'oxydation de 2+. Sa formule chimique est Hg (OH) 2. Cependant, cette espèce n'a pas encore été obtenue sous forme solide dans des conditions normales.
L'hydroxyde de mercure ou l'hydroxyde de mercure est un intermédiaire transitoire de courte durée dans la formation d'oxyde mercurique HgO en solution alcaline. Des études menées sur des solutions d'oxyde mercurique HgO, il a été déduit que Hg (OH) 2 est une base faible. Les autres espèces qui l'accompagnent sont HgOH + et Hg 2+.
Formule chimique de l'hydroxyde de mercure (II). Auteur: Marilú Stea.
Bien qu'il n'ait pas pu être précipité en solution aqueuse, le Hg (OH) 2 a été obtenu par réaction photochimique du mercure avec l'hydrogène et l'oxygène à de très basses températures. Il a également été obtenu sous forme de coprécipité avec Fe (OH) 3, où la présence d'ions halogénure influence le pH auquel se produit la coprécipitation.
Comme il n'a pas été facilement obtenu pur au niveau du laboratoire, il n'a pas été possible de trouver une utilisation pour ce composé, ni de déterminer les risques de son utilisation. Cependant, on peut en déduire qu'il présente les mêmes risques que les autres composés du mercure.
Structure de la molécule
La structure de l'hydroxyde de mercure (II) Hg (OH) 2 est basée sur une partie centrale linéaire formée par l'atome de mercure avec les deux atomes d'oxygène sur les côtés.
Des atomes d'hydrogène sont attachés à cette structure centrale, chacun à côté de chaque oxygène, qui tourne librement autour de chaque oxygène. Il pourrait être représenté de manière simple comme suit:
Structure théorique de l'hydroxyde de mercure (II). Auteur: Marilú Stea
Configuration électronique
La structure électronique du mercure métallique Hg est la suivante:
5 j 10 6 s 2
où est la configuration électronique du xénon de gaz rare.
Lors de l'observation de ladite structure électronique, on en déduit que l'état d'oxydation le plus stable du mercure est celui dans lequel les 2 électrons de la couche 6 s sont perdus.
Dans l'hydroxyde mercurique Hg (OH) 2, l'atome de mercure (Hg) est dans son état d'oxydation 2+. Par conséquent, dans Hg (OH) 2, le mercure a la configuration électronique suivante:
5 j 10
Nomenclature
- Hydroxyde de mercure (II)
- Hydroxyde mercurique
- Dihydroxyde de mercure
Propriétés
Poids moléculaire
236,62 g / mol
Propriétés chimiques
Selon les informations consultées, il est possible que Hg (OH) 2 soit un composé transitoire dans la formation de HgO en milieu aqueux alcalin.
L'addition d'ions hydroxyle (OH -) à une solution aqueuse d'ions mercuriques Hg 2+ conduit à la précipitation d'un solide jaune d'oxyde de mercure (II) HgO, dont Hg (OH) 2 est un agent passant ou temporaire.
Oxyde de mercure (II). Leiem. Source: Wikipédia Commons.
En solution aqueuse, le Hg (OH) 2 est un intermédiaire de très courte durée, car il libère rapidement une molécule d'eau et précipite du HgO solide.
Bien qu'il n'ait pas été possible de précipiter l'hydroxyde mercurique Hg (OH) 2, l'oxyde mercurique (II) HgO est quelque peu soluble dans l'eau, formant une solution d'espèces appelées «hydroxydes».
Ces espèces dans l'eau appelées «hydroxydes» sont des bases faibles et, bien qu'elles se comportent parfois comme amphotères, en général Hg (OH) 2 est plus basique qu'acide.
Lorsque HgO est dissous dans HClO 4, des études indiquent la présence d'ion mercurique Hg 2+, d'un ion monohydroxymercurique HgOH + et d'hydroxyde mercurique Hg (OH) 2.
Les équilibres qui se produisent dans ces solutions aqueuses sont les suivants:
Hg 2+ + H 2 O ⇔ HgOH + + H +
HgOH + + H 2 O ⇔ Hg (OH) 2 + H +
Dans les solutions alcalines de NaOH, l'espèce Hg (OH) 3 - se forme.
Obtention
Hydroxyde de mercure pur
L'hydroxyde de mercure (II) Hg (OH) 2 ne peut pas être obtenu en solution aqueuse, car lorsque l'alcali est ajouté à une solution d'ions mercuriques Hg 2+, l'oxyde de mercure jaune HgO précipite.
Cependant, certains chercheurs ont réussi à obtenir de l'hydroxyde mercurique Hg (OH) 2 pour la première fois en 2005 à l' aide d'une lampe à arc au mercure, à partir de l'élément mercure Hg, hydrogène H 2 et oxygène O 2.
Lampe à mercure. D-Kuru. Source: Wikipédia Commons.
La réaction est photochimique et a été réalisée en présence de néon solide, d'argon ou de deutérium à de très basses températures (environ 5 K = 5 degrés Kelvin). La preuve de la formation du composé a été obtenue par des spectres d'absorption de lumière IR (infrarouge).
Le Hg (OH) 2 ainsi préparé est très stable dans les conditions de l'expérience. On pense que la réaction photochimique se déroule à travers l'intermédiaire O-Hg-O jusqu'à la molécule stable HO-Hg-OH.
Coprécipitation avec l'hydroxyde de fer (III)
Si le sulfate de mercure (II) HgSO 4 et le sulfate de fer (III) Fe 2 (SO 4) 3 sont dissous dans une solution aqueuse acide et que le pH commence à augmenter en ajoutant une solution d'hydroxyde de sodium NaOH, après un certain temps à partir du repos, il se forme un solide qui est supposé être un coprécipité de Hg (OH) 2 et Fe (OH) 3.
La formation de Hg (OH) 2 s'est avérée être une étape critique dans cette coprécipitation avec Fe (OH) 3.
La formation de Hg (OH) 2 dans le précipité de Fe (OH) 3 -Hg (OH) 2 dépend fortement de la présence d'ions tels que fluorure, chlorure ou bromure, de leur concentration spécifique et du pH de la solution.
En présence de fluorure (F -), à pH supérieur à 5, la coprécipitation de Hg (OH) 2 avec Fe (OH) 3 n'est pas affectée. Mais à un pH de 4, la formation de complexes entre Hg 2+ et F - interfère avec la coprécipitation de Hg (OH) 2.
Dans le cas de la présence de chlorure (Cl -), la coprécipitation de Hg (OH) 2 se produit à un pH de 7 ou plus, c'est-à-dire de préférence en milieu alcalin.
Lorsque le bromure (Br -) est présent, la coprécipitation de Hg (OH) 2 se produit à un pH encore plus élevé, c'est-à-dire supérieur à 8,5, ou plus alcalin qu'avec le chlorure.
Applications
L'examen des sources d'information disponibles permet de déduire que l'hydroxyde de mercure (II) Hg (OH) 2, étant un composé non encore préparé au niveau commercial, n'a pas d'utilisations connues.
Des études récentes
En utilisant des techniques de simulation informatique en 2013, les caractéristiques structurelles et énergétiques liées à l'hydratation du Hg (OH) 2 à l'état gazeux ont été étudiées.
Les énergies de coordination et de solvatation métal-ligand ont été calculées et comparées en faisant varier le degré d'hydratation du Hg (OH) 2.
Entre autres choses, il a été constaté qu'apparemment, l'état d'oxydation théorique est 1+ au lieu du 2+ présumé habituellement attribué pour Hg (OH) 2.
Des risques
Bien que Hg (OH) 2 en tant que tel n'ait pas été isolé en quantité suffisante et n'ait donc pas été utilisé commercialement, ses risques spécifiques n'ont pas été déterminés, mais on peut en déduire qu'il présente les mêmes risques que le reste des sels de Mercure.
Il peut être toxique pour le système nerveux, le système digestif, la peau, les yeux, le système respiratoire et les reins.
L'inhalation, l'ingestion ou le contact avec la peau de composés de mercure peuvent causer des dommages allant de l'irritation des yeux et de la peau, de l'insomnie, des maux de tête, des tremblements, des dommages au tractus intestinal, des pertes de mémoire, à l'insuffisance rénale, entre autres. d'autres symptômes.
Le mercure a été reconnu internationalement comme polluant. La plupart des composés de mercure qui entrent en contact avec l'environnement sont méthylés par des bactéries présentes dans les sols et les sédiments, formant du méthylmercure.
Halogénure de méthylmercure. Auteur: téléchargé par l'utilisateur: Rifleman 82. Source: Inconnue. Source: Wikipédia Commons.
Ce composé se bioaccumule dans les organismes vivants, passant du sol aux plantes et de là aux animaux. En milieu aquatique, le transfert est encore plus rapide, passant de très petites à grandes espèces en peu de temps.
Le méthylmercure a un effet toxique pour les êtres vivants et en particulier pour les humains, qui l'ingèrent à travers la chaîne alimentaire.
Lorsqu'il est ingéré avec de la nourriture, il est particulièrement nocif pour les jeunes enfants et pour les fœtus chez les femmes enceintes, car étant une neurotoxine, il peut endommager le cerveau et le système nerveux en formation et en croissance.
Références
- Cotton, F. Albert et Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie inorganique avancée. Quatrième édition. John Wiley et fils.
- Wang, Xuefeng et Andrews, Lester (2005). Spectre infrarouge de Hg (OH) 2 dans le néon solide et l'argon. Chimie inorganique, 2005, 44, 108-113. Récupéré de pubs.acs.org.
- Amaro-Estrada, JI et coll. (2013). Solvation aqueuse de Hg (OH) 2: Études de théorie fonctionnelle de la densité énergétique et dynamique des structures Hg (OH) 2 - (H 2 O) n (n = 1-24). J. Phys. Chem. A 2013, 117, 9069-9075. Récupéré de pubs.acs.org.
- Inoue, Yoshikazu et Munemori, Makoto. (1979). Coprécipitation de mercure (II) avec de l'hydroxyde de fer (III). Science et technologie de l'environnement. Volume 13, numéro 4, avril 1979. Récupéré de pubs.acs.org.
- Chang, LW et coll. (2010). Système nerveux et toxicologie comportementale. In Comprehensive Toxicology. Récupéré de sciencedirect.com.
- Haney, Alan et Lipsey, Richard L. (1973). Accumulation et effets de l'hydroxyde de méthylmercure dans une chaîne alimentaire terrestre dans des conditions de laboratoire. Environ. Pollut. (5) (1973) pp. 305-316. Récupéré de sciencedirect.com.