Thủy ngân(II) sulfat

Thủy ngân(II) sulfat
Cấu trúc của thủy ngân(II) sulfat
Danh pháp IUPAC	Thủy ngân(II) sulfat
Tên khác	Mercuric sulfat, Mercurypersulfate, Mercury bisulfate[1]
Nhận dạng
Số CAS	7783-35-9
PubChem	24544
UNII	J4L3PPG58I
Thuộc tính
Công thức phân tử	HgSO4
Khối lượng mol	296,6536 g/mol
Bề ngoài	tinh thể trắng
Mùi	không mùi
Khối lượng riêng	6,47 g/cm³, chất rắn
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Điều kiện thăng hoa	450 ℃ (phân hủy)[2]
Độ hòa tan trong nước	phân hủy trong nước thành thủy ngân(I) sulfat và axit sulfuric
Độ hòa tan	tan trong H2SO4 nóng, dung dịch NaCl không tan trong cồn, aceton, amonia tạo phức với thiourê
MagSus	-78,1·10^-6 cm³/mol
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	Đơn nghiêng hoặc Trực thoi
Nhiệt hóa học
Enthalpy hình thành ΔfH^o298	-707,5 kJ mol^−1[3]
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	độ độc cao, phản ứng
NFPA 704	0 3 1
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). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Thủy ngân(II) sulfat thường được gọi là thủy ngân sulfat, là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học là HgSO₄. Nó là một chất rắn không mùi ở dạng các hạt trắng hoặc bột tinh thể. Trong nước, nó phân tách thành một sulfat không hòa tan có màu vàng và axit sulfuric.^[3]

Lịch sử

Năm 1932, công ty hóa chất Chisso của Nhật Bản bắt đầu sử dụng thủy ngân(II) sulfat làm chất xúc tác để sản xuất acetaldehyde từ acetylen và nước. Mặc dù lúc đó chưa biết, methylmercury được hình thành như là phản ứng phụ của phản ứng này. Sự tiếp xúc và tiêu thụ các sản phẩm chất thải thủy ngân, bao gồm methylmercury, đã được Chisso đổ vào vịnh Minamata được cho là nguyên nhân của bệnh Minamata ở Minamata, Nhật Bản.

Điều chế

Thủy ngân(II) sulfat có thể điều chế bằng cách cho thủy ngân tác dụng với axit sulfuric đặc, nóng:

Hg + 2H₂SO₄ → HgSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Hoặc bằng cách hòa tan thủy ngân(II) oxit rắn màu vàng trong axit sulfuric đậm đặc.^[4]

Ứng dụng

Thuốc thử Denigés

Một dung dịch axit của thủy ngân(II) sulfat được gọi là thuốc thử Denigés. Nó thường được sử dụng trong suốt thế kỷ 20 như một chất phản ứng phân tích định tính. Nếu thuốc thử Denigés được thêm vào dung dịch có chứa các hợp chất có rượu bậc cao, một chất kết tủa màu vàng hoặc đỏ sẽ hình thành.^[5]

Sản xuất acetaldehyde

Như đã đề cập trước đó, HgSO₄ đã được sử dụng làm chất xúc tác để sản xuất acetaldehyde từ acetylen và nước.^[6]

Sơ đồ sản xuất acetaldehyde bằng HgSO₄

Oxy hóa khử anken

Các hợp chất thủy ngân như thủy ngân(II) sulfat và thủy ngân(II) acetat thường được sử dụng làm chất xúc tác trong quá trình oxy hóa – khử, một loại phản ứng điện giải. Sự hydrat hóa một anken dẫn đến một cồn theo sau sự tái chọn lọc được dự đoán bởi quy tắc Markovnikov.

Hydrat hóa ankan

Phương trình phản ứng được đưa ra dưới đây. Sự chuyển đổi 2,5-dimethyhexyn-2,5-diol sang 2,2,5,5-tetrametylte-trahydrofuran sử dụng thủy ngân(II) sulfat mà không cần thêm axit.^[7]

Sự chuyển đổi từ 2,5-dimethyhexyn-2,5-diol thành 2,2,5,5-tetramethylte-trahydrofuran-3-one

Các vấn đề sức khỏe

Hít phải HgSO₄ có thể gây ra ngộ độc cấp tính: gây nghẹt trong ngực, khó thở, ho và đau. Tiếp xúc với HgSO₄ vào mắt có thể gây loét kết mạc và giác mạc. Nếu thủy ngân(II) sulfat bị tiếp xúc với da nó có thể gây viêm da dị ứng. Cuối cùng, nuốt phải thủy ngân(II) sulfat sẽ gây hoại tử, đau, nôn, và tẩy nặng. Nuốt phải có thể dẫn đến tử vong trong vòng vài giờ do sự sụp đổ mạch máu ngoại vi.^[1]

Tuy nhiên, nó vẫn được sử dụng vào cuối thế kỷ 19 để gây nôn cho các lý do y tế. ([1])

Hợp chất khác

HgSO₄ còn tạo một số hợp chất với CS(NH₂)₂, như HgSO₄·3CS(NH₂)₂ là tinh thể lập phương nhỏ màu trắng.^[8]

Tham khảo

1. ^ “Chemicalbook”. Truy cập ngày 2 tháng 5 năm 2011.
2. Wu, Shengji; Uddin, Md. Azhar; Nagano, Saori; Ozaki, Masaki; Sasaoka, Eiji (2011). “Fundamental Study on Decomposition Characteristics of Mercury Compounds over Solid Powder by Temperature-Programmed Decomposition Desorption Mass Spectrometry”. Energy & Fuels. 25 (1): 144–153. doi:10.1021/ef1009499.
3. ^ 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.
4. Robey, R. F.; Robertson, N. C. (tháng 5 năm 1947). “Test for tert-Butyl and Isopropyl Alcohols with Deniges Reagent”. Analytical Chemistry. 19 (5): 310–311. doi:10.1021/ac60005a007.
5. Marks, E. M.; Lipkin, D. (1939). “Reaction of Aliphatic Ethers with Denigés' Reagent”. J. Org. Chem. 3 (6): 598–602. doi:10.1021/jo01223a008.
6. Vogt, R; Nieuwland, J (tháng 9 năm 1921). “The role of mercury salts in the catalytic transformation of acetylene into acetaldehyde, and a new commercial process for manufacture of paraaldehyde”. J. Am. Chem. Soc. 43 (9): 2071–81. doi:10.1021/ja01442a010.
7. Wasacz, J. P.; Badding, V. G. (1982). “A hydration of an alkyne illustrating steam and vacuum distillation”. Journal of Chemical Education. 59 (8): 694. doi:10.1021/ed059p694.
8. Über den Thioharnstoff unbd seine Verbindungen mit den Salzen zweiwertiger Metalle (Victor J. Meyer; Druck von A. W. Schade, 1905 - 58 trang), trang 29. Truy cập 14 tháng 4 năm 2021.