Федеральне агентство з освіти РФ
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Тульський державний університет
Кафедра хімії
Курсова робота
з неорганічної хімії
«Синтез тіоціанат ртуті (ΙΙ)»
Виконала студентка гр. 430481:
Родичева А. С.
Науковий керівник:
доцент кафедри хімії Бородіна Л. П.
Тула 2009 р .
Зміст
1. Введення
2. Літературний огляд
3. 2.1. Загальна характеристика ртуті
4. 2.1.1. Найважливіші характеристики ртуті
5. 2.1.2. Отримання ртуті
6. 2.1.3. Застосування ртуті
7. 2.1.4. Отруєння ртуттю та її сполуками
8. 2.2. Родан (SCN) 2
9. 2.3. Тіоціанова кислота
10. 2.3.1. Найважливіші характеристики тіоціанова кислоти
11. 2.3.2. Отримання HCSN
12. 2.3.3. Застосування роданістоводородной кислоти
13. 2.4. Тіоціанати не органічні
14. 2.4.1. Загальна характеристика деяких тіоціанатів
15. 2.4.2. Отримання тіоціанатів
16. 2.4.3. Комплексні сполуки тіоціанатів
17. 2.4.4. Застосування тіоціанатів
18. 2.5. Тіоціанат (роданід) ртуті (ΙΙ
19. 2.5.1. Історична довідка
20. 2.5.2. Отримання Hg (SCN) 2
21. 2.5.3. Реакції характерні для Hg (SCN) 2
22. 2.5.4. Застосування тіоціанат ртуті (ΙΙ
23. 2.6 Токсикологічний аспект
3. Експериментальна частина.
Висновки
5. Список використаної літератури
1. Введення
Метою даної курсової роботи є вивчення способів синтезу тіоціанатів, зокрема тіоціанат ртуті (ΙΙ). Властивості сполук ртуті (II) специфічні, тому вони цікаві для вивчення.
Завданням даної роботи є синтез тіоціанат ртуті (II) та вивчення його властивостей.
Тіоціанати лужних металів і амонію отримують при уловлюванні ціаністих сполук, які у коксовому газі, розчинами відповідних полісульфідів. Крім того, NH 4 NCS отримують взаємодією NH 3 з CS 2, a KNCS і NaNCS отримують сплавом KCN або NaCN з сіркою. Інші тіоціанати синтезують обмінної реакцією сульфатів, нітратів або галогенідів металів з тіоціанатів Ba, До або Na, або взаємодією гідроксидів або карбонатів металів з HNCS. CuSCN виходять з тіоціанатів лужних металів, гідросульфіта натрію і сульфату міді. Ca (SCN) 2 * 3H 2 O отримують дією оксиду кальцію на тіоціанат амонію.
2. Літературний огляд
2.1. Загальна характеристика ртуті
Ртуть - один із семи металів, відомих з найдавніших часів. У металевому стані Hg - сріблясто-білого кольору і при кімнатній температурі знаходиться в рідкому стані і при невеликому нагріванні легко переходить в пар. [1]
Ртуть належить до числа досить рідкісних елементів (в земній корі її 4,5 * 10 -6%. Приблизно стільки ж Hg міститься у вивержених гірських породах.) У земній корі Hg переважно розсіяна; осаджується з гарячих вод, утворюючи ртутні руди (вміст в них ртуті приблизно 5-7%), відомо 35 рудних мінералів. У вільному вигляді вона зустрічається у вигляді вкраплень в гірські породи, але вкрай рідко, виділяється з морської води. [2]
2.1.1 Найважливіші характеристики ртуті
Особливістю електронної будови атома ртуті є повністю сформована «подвнешняя» d 10 оболонка. Наявність замкнутої і тому дуже стабільною d 10 електронної оболонки обумовлюється несхильністю ртуті проявляти у своїх гетерогенних з'єднаннях більш високу ступінь окислення, ніж 2 +. Разом з тим валентні можливості ртуті дуже великі, завдяки легкій деформованості все тієї ж d 10 електронної оболонки. Виникає в результаті деформації додатковий ефект поляризації робить можливим утворення ковалентних зв'язків, що різко розширює коло реалізованих реакцій і з'єднань. [4]
2.1.2 Отримання ртуті
Промисловим способом її отримують з основного мінералу - сульфіду (кіноварі) при окисленому випалюванні:
HgS + O 2 = Hg + SO 2
Випалювальні гази, пройшовши пилеуловітельную камеру, надходять в трубчастий холодильник з нержавіючої сталі або монель-металу. Рідка ртуть стікає в залізні приймачі. Для очищення сиру ртуть пропускають тонкою цівкою через високий (1 - 1,5 м ) Посудину з 10%-ної HNO 3, промивають водою, висушують і переганяють у вакуумі.
Можливо, також гідрометалургійні вилучення ртуті з руд і концентратів розчиненням HgS в сірчистому натрії з подальшим витісненням ртуті алюмінієм. Розроблено способи вилучення ртуті електролізом сульфідних розчинів. [3]
2.1.3 Застосування ртуті
Ртуть має широке застосування. Наприклад: ртутна сіль хромової кислоти - чудова зелена фарба по кераміці; Сильний отрута сулема HgCl 2, вкрай потрібна у гальванопластики, у виробництві олов'яних та цинкових сплавів тонкої структури, в процесах гравірування і літографії, навіть у фотографії. Промисловий каталіз теж не обходиться без з'єднань ртуті. Один із способів отримання оцтової кислоти та етилового спирту заснований на реакції, відкритої російським ученим М.Г. Кучерови. Сировиною служить ацетилен. У присутності каталізаторів - солей двухвалентной ртуті - він реагує з водяною парою і перетворюється в оцтовий альдегід. Окислюючи це речовина, отримують оцтову кислоту, відновлюючи - спирт. Ті ж солі допомагають отримувати з нафталіну фталевої кислоти - важливий продукт основного органічного синтезу. Ртутними фарбами покривають днища кораблів, щоб вони не обростали черепашками. Інакше корабель знижує швидкість, перевитрачається паливо. Найвідоміша з фарб такого типу робиться на основі кислої ртутної солі миш'яковистої кислоти HgHAsO 4. Хоча усі ртутні солі отруйні, багато хто з них використовуються медициною, і, мабуть, це одне з найстародавніших їх застосувань. Сулема HgCl 2 - отрута, а й одне з перших антисептичних засобів. Ціанід ртуті використовували у виробництві антисептичного мила. Жовту окис ртуті досі застосовують при лікуванні очних і шкірних захворювань. Каломель Hg 2 Cl 2 - загальновідоме проносний засіб. Органічні антисептики на основі сполук ртуті придатні навіть для обробки слизових оболонок. Також ртуть використовується для створення наукових приладів (барометрів, термометрів, і т. д.) і амальгамирования золота і срібла. Усі солі ртуті отруйні, і це вимагає великої обережності при роботі з ними.
2.1.4 Отруєння ртуттю та її сполуками
Отруєння ртуттю та її сполуками можливі на ртутних рудниках і заводах, при виробництві деяких вимірювальних приладів, ламп, фармацевтичних препаратів, инсектофунгицидами та ін
Основну небезпеку представляють пари металевої ртуті, виділення яких з відкритих поверхонь зростає при підвищенні температури повітря. При вдиханні ртуть потрапляє у кров. В організмі ртуть циркулює в крові, з'єднуючись з білками; частково відкладається в печінці, в нирках, селезінці, тканини мозку та ін Токсична дія пов'язана з блокуванням сульфгідрильних груп тканинних білків, порушенням діяльності головного мозку (в першу чергу, гіпоталамуса). З організму ртуть виводиться через нирки, кишечник, потові залози та ін
Гострі отруєння ртуттю і її парами зустрічаються рідко. При хронічних отруєннях спостерігаються емоційна нестійкість, дратівливість, зниження працездатності, порушення сну, тремтіння пальців рук, зниження нюху, головні болі. Характерна ознака отруєння - поява по краю ясен облямівки синьо-чорного кольору; поразка ясен (розрихленість, кровоточивість) може призвести до гінгівіту і стоматиту. При отруєннях органічними сполуками ртуті (діетілмеркурфосфатом, діетілртутью, етілмеркурхлоріда) переважають ознаки одночасного ураження центральної нервової (енцефало-поліневрит) і серцево-судинної систем, шлунка, печінки, нирок. [5]
2.2 Родан
Родан, діродан, (SCN) 2 був вперше отриманий у вільному стані в 1919 році Зедербекком при дії брому, розчиненого в сірководні, на роданід срібла:
2 AgSCN + Br 2 = 2 AgBr + (SCN) 2
(SCN) 2 стійкий лише при зниженні температури. Розплав незабаром спонтанно розкладається з виділенням жовтого диму і з освітою цегляно-червоного аморфного твердого речовини. Трохи стійкіше роду в розчинах. Добре розчинний у сірковуглеці і чотири хлористому вуглеці. У органічних розчинниках відбувається розкладання, повільно при низьких температурах, миттєво при кімнатній. При цьому виділяється аморфна речовина, яку отримав ще Лібіх, намагаючись приготувати вільний роду шляхом окислення ціанадов хлором у водних розчинах. (SCN) 2 негайно розкладає воду.
3 (SCN) 2 + 4 H 2 O = HCN + 5 HNCS + H 2 SO 4
У хімічному відношенні вільний роду дуже нагадує йод. Він вступає в реакцію з металами. (SCN) 2 здатний витісняти вільний йод з иодидов і сам може бути витіснений надлишком йоду:
I 2 + 2 SCN - = 2 I - + (SCN) 2
Родан взаємодіє з H 2 S в ефірному розчині, утворюючи роданистого сірку:
2 (SCN) 2 + H 2 S = S (SCN) 2 + 2 HSCN
Роданистого сірка була виявлена ще в 1828 році Лассенем, як продукт взаємодії хлористої сірки і роданида ртуті:
SCl 2 + Hg (SCN) 2 = HgCl 2 + S (SCN) 2 [6]
2.3. Тіоціанова кислота
Тіоціанова кислота (роданістоводородная кислота, HNCS) представляє собою безбарвну, маслянисту, різко пахне рідина (при 5 ° С). При температурі -110 ° є білою кристалічною масою (До д = 0,14). Вона є сильною кислотою.
На організм людини тіоціанова кислота надає токсичну дію, подразнюючи слизові оболонки. Вона міститься в соку цибулі Allium Соер і в корені деяких інших цибулинних рослин. [2]
2.3.1 Деякі характеристики тіоціанова кислоти
В інтервалі від -90 С до -85 С HNCS полімеризується в безбарвну кристалічну масу. При остарожном нагріванні у вакуумі утворюється блідо-жовта, розчинна в ефірах родануровая кислота (HNCS). Якщо тіоціанова кислоту нагріти до кімнатної температури при звичайному тиску на повітрі або у вакуумі, то речовина повільно забарвлюється в темно-червоний колір. При температурі біля +3 0 С відбувається швидке перетворення зі значним виділенням тепла і спінення.
Водні розчини тіоціанова кислоти стійкі лише при концентрації до 5% (у розчині за властивостями схожа з хлористоводневою кислотою), в більш концентрованих розчинах вона розкладається з утворенням, так званого ксантогенового водню та інших продуктів.
Відновлюється HNCS цинком в соляній кислоті до метиламіни і 1,3,5-трітіана. Окислюється тіоціанова кислота KMnO 4 і H 2 O 2 - до HCN, Br 2 - до BrCN. М'яке окислення призводить до родану (SCN) 2. А сірководнем розкладається до сірковуглецю і аміаку.
HSCN + 3H 2 O 2 = HCN + H 2 SO 4 + 2H 2 O
2.3.2. Отримання HNCS
Тіоціанова кислоту отримують з роданидов, наприклад:
KSCN + KHSO 4 = K 2 SO 4 + HNCS
Безводну тіоціанова кислоту отримують при нагріванні роданида свинцю (ртуті) в струмі сірководню:
Pb (SCN) 2 + H 2 S = PbS + 2HSCN
2.3.3. Застосування роданістоводородной кислоти
Практичне застосування знаходять лише похідні тіоціанова кислоти, наприклад роданіди (неорганічні тіоціанати), а також складні ефіри (органічні тіоціанати), що використовуються як інсектициди і фунгіциди. [1]
2.4. Тіоціанати неорганічні
Тіоціанати неорганічні (неорганічні роданіди (назва від грецького rhodon - троянда, за яскраво-червоною забарвленні тіоціанат заліза Fe (SCN) 3) або сульфоціаніди), солі не виділеної тіоціанова кислоти (тіоціанова кислота (роданистого-воднева кислота) HNCS - жовтувата рідина з температурою плавлення -110 ° С; довжини зв'язків (нм) 0,09887 (H-N), 0,21164 (N-С) і 0,15605 (С-S), кут HNC 134,98 °). Кристалічні речовини розчинні у воді, спирті, ефірах та ацетоні.
2.4.1. Загальні характеристики деяких тіоціанатів
* - З розкладом. [7]
Тіоціанат амонію (NH 4 NCS) - водорозчинні безбарвні кристали, що розпливаються на повітрі, на світлі і на повітрі набувають червоне забарвлення, при нагріванні розкладаються.
Тіоціанат натрію (NaNСS) - безбарвні гігроскопічні кристали з ромбічної решітки. Отруйний.
Тіоціанат калію (KSCN) - водорозчинний білий порошок, при плавленні набуває синюватий відтінок, а при охолодженні знову стає білим.
Тіоціанат одновалентної міді (CuSCN) - білуватий, сіруватий або жовтуватий порошок або паста не розчинний у воді.
Тіоціанат двухвалентной міді (Cu (SCN) 2) - чорний порошок, не розчинний у воді, легко перетворюється в тіоціанат одновалентної міді.
Тіоціанат кальцію (Ca (SCN) 2 * 3 H 2 O). Безбарвні кристали, що розпливаються на повітрі і розчинні у воді. [8]
Наявність у тіоціанатних іоні атомів сірки і азоту, що знаходяться в проміжних ступенях окиснення, обумовлює його здатність проявляти як окислювальну, так і відновлювальну активність в хімічних реакціях:
2 KNCS + I 2 = KI + (SCN) 2 (ок-ні властивості)
KNCS + 10 KOH + 8 KMnO 4 = KOCN + 8 K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + 5 H 2 O (сх-ні властивості)
У водних розчинах всі тіоціанати окислюються О 2 до сульфатів, взаємодіють з Сl 2 і Br 2 з утворенням ціангалогеніди, відновлюють Fe до ціанідів металів.
Отримують тіоціанати з ціанатів металів і S, обмінної реакцією сульфатів чи нітратів металів з тіоціанат Ba або Na, взаємодією гідроксидів або карбонатів металів з HCN. Найбільш характерні реакції - окислення, відновлення, галогенування, а також обмінні реакції з іншими тіоціанат. Наприклад:
3 NH 4 NCS до + 2Н 2 O = H 2 C 2 N 2 S 3 + 2 (NH 3 * H 2 O) + NH 4 CN
2 NH 4 NCS р + I 2 = 2 NH 4 I + (SCN) 2
KNCS + Fe = KCN + FeS
2KNCS + Pb (NO 3) 2 = Pb (SCN) 2 + 2KNO 3
Тіоціанати лужних металів і амонію розкладаються при нагріванні, наприклад:
Термічна ізомеризація NH 4 NCS покладена в основу промислового отримання тіомочевіни:
Токсичність тіоціанатів порівняно невелика (наприклад: KNCS дратує шкіру, при тривалому впливі пригнічує щитовидну залозу, вражає нирки; NH 4 NCS викликає явище ксантопсія, тобто бачення предметів у жовтому кольорі). Токсичність інших тіоціанатів, наприклад Pb (SCN) 2 або Hg (SCN) 2, багато в чому визначається фізіологічною дією входять до них металів. Тіоціанова кислота міститься в соку цибулі Allium Соер і в коренях інших рослин. Тіоціанати в невеликих кількостях знайдені в слині і в шлунковому соку тварин. У слині людини міститься в середньому 0,01% SCN -, в крові близько 1,3 мг в 100 мл у вигляді KNCS.
2.4.2 Отримання тіоціанатів
Основні методи отримання HNCS - це взаємодія (Е) NCS з KHSO 4 або іонний обмін водних розчинів NH 4 NCS (отримують нагріванням суміші аміаку і сірковуглецю). Родан або тіоціан зазвичай отримують по реакціях:
Cu (SCN) 2 = CuSCN + 0,5 (SCN) 2
Hg (SCN) 2 + Вr 2 = HgBr 2 + (SCN) 2
Тіоціанати лужних металів і амонію отримують при уловлюванні ціаністих сполук, які у коксовому газі, розчинами відповідних полісульфідів. Крім того, NH 4 NCS отримують взаємодією NH 3 з CS 2, a KNCS і NaNCS отримують сплавом KCN або NaCN з сіркою.
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Тульський державний університет
Кафедра хімії
Курсова робота
з неорганічної хімії
«Синтез тіоціанат ртуті (ΙΙ)»
Виконала студентка гр. 430481:
Родичева А. С.
Науковий керівник:
доцент кафедри хімії Бородіна Л. П.
Тула
Зміст
1. Введення
2. Літературний огляд
3. 2.1. Загальна характеристика ртуті
4. 2.1.1. Найважливіші характеристики ртуті
5. 2.1.2. Отримання ртуті
6. 2.1.3. Застосування ртуті
7. 2.1.4. Отруєння ртуттю та її сполуками
8. 2.2. Родан (SCN) 2
9. 2.3. Тіоціанова кислота
10. 2.3.1. Найважливіші характеристики тіоціанова кислоти
11. 2.3.2. Отримання HCSN
12. 2.3.3. Застосування роданістоводородной кислоти
13. 2.4. Тіоціанати не органічні
14. 2.4.1. Загальна характеристика деяких тіоціанатів
15. 2.4.2. Отримання тіоціанатів
16. 2.4.3. Комплексні сполуки тіоціанатів
17. 2.4.4. Застосування тіоціанатів
18. 2.5. Тіоціанат (роданід) ртуті (ΙΙ
19. 2.5.1. Історична довідка
20. 2.5.2. Отримання Hg (SCN) 2
21. 2.5.3. Реакції характерні для Hg (SCN) 2
22. 2.5.4. Застосування тіоціанат ртуті (ΙΙ
23. 2.6 Токсикологічний аспект
3. Експериментальна частина.
Висновки
5. Список використаної літератури
1. Введення
Метою даної курсової роботи є вивчення способів синтезу тіоціанатів, зокрема тіоціанат ртуті (ΙΙ). Властивості сполук ртуті (II) специфічні, тому вони цікаві для вивчення.
Завданням даної роботи є синтез тіоціанат ртуті (II) та вивчення його властивостей.
Тіоціанати лужних металів і амонію отримують при уловлюванні ціаністих сполук, які у коксовому газі, розчинами відповідних полісульфідів. Крім того, NH 4 NCS отримують взаємодією NH 3 з CS 2, a KNCS і NaNCS отримують сплавом KCN або NaCN з сіркою. Інші тіоціанати синтезують обмінної реакцією сульфатів, нітратів або галогенідів металів з тіоціанатів Ba, До або Na, або взаємодією гідроксидів або карбонатів металів з HNCS. CuSCN виходять з тіоціанатів лужних металів, гідросульфіта натрію і сульфату міді. Ca (SCN) 2 * 3H 2 O отримують дією оксиду кальцію на тіоціанат амонію.
2. Літературний огляд
2.1. Загальна характеристика ртуті
Ртуть - один із семи металів, відомих з найдавніших часів. У металевому стані Hg - сріблясто-білого кольору і при кімнатній температурі знаходиться в рідкому стані і при невеликому нагріванні легко переходить в пар. [1]
Ртуть належить до числа досить рідкісних елементів (в земній корі її 4,5 * 10 -6%. Приблизно стільки ж Hg міститься у вивержених гірських породах.) У земній корі Hg переважно розсіяна; осаджується з гарячих вод, утворюючи ртутні руди (вміст в них ртуті приблизно 5-7%), відомо 35 рудних мінералів. У вільному вигляді вона зустрічається у вигляді вкраплень в гірські породи, але вкрай рідко, виділяється з морської води. [2]
2.1.1 Найважливіші характеристики ртуті
| Атомна маса | 200,59 |
| Валентні електрони | 5d 10 6s 2 |
| Радіус атома Е, нм | 0,160 |
| Радіус іона Е 2 +, нм | 0,112 |
| Енергія іонізації еВ | |
| Е → Е + | 10,44 |
| Е + → Е 2 + | 18,75 |
| Е 2 + → Е 3 + | 32,4 |
| Спорідненість до електрона еВ | 1,53 |
| Стандартна ентольпія атомізації | 61,5 (при 25 0 С) |
| Щільність | 13,546 |
| Температура плавлення 0 С | - 38,89 |
| Температура кипіння 0 С | 356,66 [3] |
| ΔH 0 возг, 298, кДж / моль | 61 |
| S 0 298, Дж / (К * моль) | 75,9 [4] |
Особливістю електронної будови атома ртуті є повністю сформована «подвнешняя» d 10 оболонка. Наявність замкнутої і тому дуже стабільною d 10 електронної оболонки обумовлюється несхильністю ртуті проявляти у своїх гетерогенних з'єднаннях більш високу ступінь окислення, ніж 2 +. Разом з тим валентні можливості ртуті дуже великі, завдяки легкій деформованості все тієї ж d 10 електронної оболонки. Виникає в результаті деформації додатковий ефект поляризації робить можливим утворення ковалентних зв'язків, що різко розширює коло реалізованих реакцій і з'єднань. [4]
2.1.2 Отримання ртуті
Промисловим способом її отримують з основного мінералу - сульфіду (кіноварі) при окисленому випалюванні:
HgS + O 2 = Hg + SO 2
Випалювальні гази, пройшовши пилеуловітельную камеру, надходять в трубчастий холодильник з нержавіючої сталі або монель-металу. Рідка ртуть стікає в залізні приймачі. Для очищення сиру ртуть пропускають тонкою цівкою через високий (1 -
Можливо, також гідрометалургійні вилучення ртуті з руд і концентратів розчиненням HgS в сірчистому натрії з подальшим витісненням ртуті алюмінієм. Розроблено способи вилучення ртуті електролізом сульфідних розчинів. [3]
2.1.3 Застосування ртуті
Ртуть має широке застосування. Наприклад: ртутна сіль хромової кислоти - чудова зелена фарба по кераміці; Сильний отрута сулема HgCl 2, вкрай потрібна у гальванопластики, у виробництві олов'яних та цинкових сплавів тонкої структури, в процесах гравірування і літографії, навіть у фотографії. Промисловий каталіз теж не обходиться без з'єднань ртуті. Один із способів отримання оцтової кислоти та етилового спирту заснований на реакції, відкритої російським ученим М.Г. Кучерови. Сировиною служить ацетилен. У присутності каталізаторів - солей двухвалентной ртуті - він реагує з водяною парою і перетворюється в оцтовий альдегід. Окислюючи це речовина, отримують оцтову кислоту, відновлюючи - спирт. Ті ж солі допомагають отримувати з нафталіну фталевої кислоти - важливий продукт основного органічного синтезу. Ртутними фарбами покривають днища кораблів, щоб вони не обростали черепашками. Інакше корабель знижує швидкість, перевитрачається паливо. Найвідоміша з фарб такого типу робиться на основі кислої ртутної солі миш'яковистої кислоти HgHAsO 4. Хоча усі ртутні солі отруйні, багато хто з них використовуються медициною, і, мабуть, це одне з найстародавніших їх застосувань. Сулема HgCl 2 - отрута, а й одне з перших антисептичних засобів. Ціанід ртуті використовували у виробництві антисептичного мила. Жовту окис ртуті досі застосовують при лікуванні очних і шкірних захворювань. Каломель Hg 2 Cl 2 - загальновідоме проносний засіб. Органічні антисептики на основі сполук ртуті придатні навіть для обробки слизових оболонок. Також ртуть використовується для створення наукових приладів (барометрів, термометрів, і т. д.) і амальгамирования золота і срібла. Усі солі ртуті отруйні, і це вимагає великої обережності при роботі з ними.
2.1.4 Отруєння ртуттю та її сполуками
Отруєння ртуттю та її сполуками можливі на ртутних рудниках і заводах, при виробництві деяких вимірювальних приладів, ламп, фармацевтичних препаратів, инсектофунгицидами та ін
Основну небезпеку представляють пари металевої ртуті, виділення яких з відкритих поверхонь зростає при підвищенні температури повітря. При вдиханні ртуть потрапляє у кров. В організмі ртуть циркулює в крові, з'єднуючись з білками; частково відкладається в печінці, в нирках, селезінці, тканини мозку та ін Токсична дія пов'язана з блокуванням сульфгідрильних груп тканинних білків, порушенням діяльності головного мозку (в першу чергу, гіпоталамуса). З організму ртуть виводиться через нирки, кишечник, потові залози та ін
Гострі отруєння ртуттю і її парами зустрічаються рідко. При хронічних отруєннях спостерігаються емоційна нестійкість, дратівливість, зниження працездатності, порушення сну, тремтіння пальців рук, зниження нюху, головні болі. Характерна ознака отруєння - поява по краю ясен облямівки синьо-чорного кольору; поразка ясен (розрихленість, кровоточивість) може призвести до гінгівіту і стоматиту. При отруєннях органічними сполуками ртуті (діетілмеркурфосфатом, діетілртутью, етілмеркурхлоріда) переважають ознаки одночасного ураження центральної нервової (енцефало-поліневрит) і серцево-судинної систем, шлунка, печінки, нирок. [5]
2.2 Родан
Родан, діродан, (SCN) 2 був вперше отриманий у вільному стані в 1919 році Зедербекком при дії брому, розчиненого в сірководні, на роданід срібла:
2 AgSCN + Br 2 = 2 AgBr + (SCN) 2
(SCN) 2 стійкий лише при зниженні температури. Розплав незабаром спонтанно розкладається з виділенням жовтого диму і з освітою цегляно-червоного аморфного твердого речовини. Трохи стійкіше роду в розчинах. Добре розчинний у сірковуглеці і чотири хлористому вуглеці. У органічних розчинниках відбувається розкладання, повільно при низьких температурах, миттєво при кімнатній. При цьому виділяється аморфна речовина, яку отримав ще Лібіх, намагаючись приготувати вільний роду шляхом окислення ціанадов хлором у водних розчинах. (SCN) 2 негайно розкладає воду.
3 (SCN) 2 + 4 H 2 O = HCN + 5 HNCS + H 2 SO 4
У хімічному відношенні вільний роду дуже нагадує йод. Він вступає в реакцію з металами. (SCN) 2 здатний витісняти вільний йод з иодидов і сам може бути витіснений надлишком йоду:
I 2 + 2 SCN - = 2 I - + (SCN) 2
Родан взаємодіє з H 2 S в ефірному розчині, утворюючи роданистого сірку:
2 (SCN) 2 + H 2 S = S (SCN) 2 + 2 HSCN
Роданистого сірка була виявлена ще в 1828 році Лассенем, як продукт взаємодії хлористої сірки і роданида ртуті:
SCl 2 + Hg (SCN) 2 = HgCl 2 + S (SCN) 2 [6]
2.3. Тіоціанова кислота
Тіоціанова кислота (роданістоводородная кислота, HNCS) представляє собою безбарвну, маслянисту, різко пахне рідина (при 5 ° С). При температурі -110 ° є білою кристалічною масою (До д = 0,14). Вона є сильною кислотою.
На організм людини тіоціанова кислота надає токсичну дію, подразнюючи слизові оболонки. Вона міститься в соку цибулі Allium Соер і в корені деяких інших цибулинних рослин. [2]
2.3.1 Деякі характеристики тіоціанова кислоти
| Будова | HN = C = S. |
| Температура плавлення (° C) | -110 |
| Температура розкладання (° C): | -90 |
| Показник дисоціації | pK a (1) = 0,85 ( |
| ΔH 0 возг, 298, кДж / моль | 104,6 |
| S 0 298, Дж / (К * моль) | 247,36 |
| C p, 298, Дж / (К * моль) | 48,16 |
Водні розчини тіоціанова кислоти стійкі лише при концентрації до 5% (у розчині за властивостями схожа з хлористоводневою кислотою), в більш концентрованих розчинах вона розкладається з утворенням, так званого ксантогенового водню та інших продуктів.
Відновлюється HNCS цинком в соляній кислоті до метиламіни і 1,3,5-трітіана. Окислюється тіоціанова кислота KMnO 4 і H 2 O 2 - до HCN, Br 2 - до BrCN. М'яке окислення призводить до родану (SCN) 2. А сірководнем розкладається до сірковуглецю і аміаку.
HSCN + 3H 2 O 2 = HCN + H 2 SO 4 + 2H 2 O
2.3.2. Отримання HNCS
Тіоціанова кислоту отримують з роданидов, наприклад:
KSCN + KHSO 4 = K 2 SO 4 + HNCS
Безводну тіоціанова кислоту отримують при нагріванні роданида свинцю (ртуті) в струмі сірководню:
Pb (SCN) 2 + H 2 S = PbS + 2HSCN
2.3.3. Застосування роданістоводородной кислоти
Практичне застосування знаходять лише похідні тіоціанова кислоти, наприклад роданіди (неорганічні тіоціанати), а також складні ефіри (органічні тіоціанати), що використовуються як інсектициди і фунгіциди. [1]
2.4. Тіоціанати неорганічні
Тіоціанати неорганічні (неорганічні роданіди (назва від грецького rhodon - троянда, за яскраво-червоною забарвленні тіоціанат заліза Fe (SCN) 3) або сульфоціаніди), солі не виділеної тіоціанова кислоти (тіоціанова кислота (роданистого-воднева кислота) HNCS - жовтувата рідина з температурою плавлення -110 ° С; довжини зв'язків (нм) 0,09887 (H-N), 0,21164 (N-С) і 0,15605 (С-S), кут HNC 134,98 °). Кристалічні речовини розчинні у воді, спирті, ефірах та ацетоні.
2.4.1. Загальні характеристики деяких тіоціанатів
| З'єднання | Т пл, 0 С | Т кип, 0 С | Щільність, г / см 3 | Розчинність у воді, г / см 3 |
| NH 4 NCS | 146,6 | 170 * | 1,3057 | 120 (при 0 0 С) |
| KNCS | 172,3 | 500 * | 1,886 | 217 (при 20 0 С) |
| NaNCS | 287 | 300 * | 1,73 | 166 (при 25 0 С) |
| CuSCN | 1084 | - | 2,85 | 5 ∙ 10 -4 (при 18 0 С) |
| Ca (SCN) 2 * 3H 2 O | разл. | - | - | 150 (при 0 0 С) |
| Pb (SCN) 2 | 195 * | - | 3,82 | 0,05 (при 20 0 С) |
Тіоціанат амонію (NH 4 NCS) - водорозчинні безбарвні кристали, що розпливаються на повітрі, на світлі і на повітрі набувають червоне забарвлення, при нагріванні розкладаються.
Тіоціанат натрію (NaNСS) - безбарвні гігроскопічні кристали з ромбічної решітки. Отруйний.
Тіоціанат калію (KSCN) - водорозчинний білий порошок, при плавленні набуває синюватий відтінок, а при охолодженні знову стає білим.
Тіоціанат одновалентної міді (CuSCN) - білуватий, сіруватий або жовтуватий порошок або паста не розчинний у воді.
Тіоціанат двухвалентной міді (Cu (SCN) 2) - чорний порошок, не розчинний у воді, легко перетворюється в тіоціанат одновалентної міді.
Тіоціанат кальцію (Ca (SCN) 2 * 3 H 2 O). Безбарвні кристали, що розпливаються на повітрі і розчинні у воді. [8]
Наявність у тіоціанатних іоні атомів сірки і азоту, що знаходяться в проміжних ступенях окиснення, обумовлює його здатність проявляти як окислювальну, так і відновлювальну активність в хімічних реакціях:
2 KNCS + I 2 = KI + (SCN) 2 (ок-ні властивості)
KNCS + 10 KOH + 8 KMnO 4 = KOCN + 8 K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + 5 H 2 O (сх-ні властивості)
У водних розчинах всі тіоціанати окислюються О 2 до сульфатів, взаємодіють з Сl 2 і Br 2 з утворенням ціангалогеніди, відновлюють Fe до ціанідів металів.
Отримують тіоціанати з ціанатів металів і S, обмінної реакцією сульфатів чи нітратів металів з тіоціанат Ba або Na, взаємодією гідроксидів або карбонатів металів з HCN. Найбільш характерні реакції - окислення, відновлення, галогенування, а також обмінні реакції з іншими тіоціанат. Наприклад:
3 NH 4 NCS до + 2Н 2 O = H 2 C 2 N 2 S 3 + 2 (NH 3 * H 2 O) + NH 4 CN
2 NH 4 NCS р + I 2 = 2 NH 4 I + (SCN) 2
KNCS + Fe = KCN +
2KNCS + Pb (NO 3) 2 = Pb (SCN) 2 + 2KNO 3
Тіоціанати лужних металів і амонію розкладаються при нагріванні, наприклад:
Термічна ізомеризація NH 4 NCS покладена в основу промислового отримання тіомочевіни:
Токсичність тіоціанатів порівняно невелика (наприклад: KNCS дратує шкіру, при тривалому впливі пригнічує щитовидну залозу, вражає нирки; NH 4 NCS викликає явище ксантопсія, тобто бачення предметів у жовтому кольорі). Токсичність інших тіоціанатів, наприклад Pb (SCN) 2 або Hg (SCN) 2, багато в чому визначається фізіологічною дією входять до них металів. Тіоціанова кислота міститься в соку цибулі Allium Соер і в коренях інших рослин. Тіоціанати в невеликих кількостях знайдені в слині і в шлунковому соку тварин. У слині людини міститься в середньому 0,01% SCN -, в крові близько 1,3 мг в 100 мл у вигляді KNCS.
2.4.2 Отримання тіоціанатів
Основні методи отримання HNCS - це взаємодія (Е) NCS з KHSO 4 або іонний обмін водних розчинів NH 4 NCS (отримують нагріванням суміші аміаку і сірковуглецю). Родан або тіоціан зазвичай отримують по реакціях:
Cu (SCN) 2 = CuSCN + 0,5 (SCN) 2
Hg (SCN) 2 + Вr 2 = HgBr 2 + (SCN) 2
Тіоціанати лужних металів і амонію отримують при уловлюванні ціаністих сполук, які у коксовому газі, розчинами відповідних полісульфідів. Крім того, NH 4 NCS отримують взаємодією NH 3 з CS 2, a KNCS і NaNCS отримують сплавом KCN або NaCN з сіркою.
KCN + S = KSCN (Сплавлення)
Інші тіоціанати синтезують обмінної реакцією сульфатів, нітратів або галогенідів металів з тіоціанатів Ba, До або Na:
KSCN + AgNO 3 = AgSCN + KNO 3
або взаємодією гідроксидів або карбонатів металів з HNCS:
HSCN + NaOH = NaSCN + H 2 O
CuSCN виходять з тіоціанатів лужних металів, гідросульфіта натрію і сульфату міді. Ca (SCN) 2 * 3H 2 O отримують дією оксиду кальцію на тіоціанат амонію.
2.4.3. Комплексні сполуки тіоціанатів
Тіоціанати утворюють комплексні сполуки, в яких метал в залежності від донорно-акцепторних властивостей ліганд може координуватися як по атому N, так і по атому S. [9]
Hg (ΙΙ) утворює трігональной комплекси тіоціанат ртуті з пнітробензоілгідразіном (L). Взаємодією відповідного Hg (SCN) 2 c пнітробензоілгідразіном і сплавці при температурі 50-60 0 С були отримані HgL (SCN) 2. Експериментально встановлено, що дана речовина не розчинно у більшості органічних розчинниках, помірно розчинні у MeCN, причому їх розчини не є електролітами. У спектрі HgL (SCN) 2 проявляються смуги CN, CS і CS, що вказує на кільцевій характер групи SCN і її координацію з Hg 2 + через атом S. Виходячи з того, що ліганд L монодентантен, а група SCN кільцева був зроблений висновок, що нейтральний Hg (SCN) 2 має мономірні трехкоордінаціонное будову. [10]
2.4.4 Застосування тіоціанатів
Тіоціанати використовують у промисловості. NH 4 SCN використовується в гальваностегії, у фотографії, при фарбуванні і набиванні тканин (зокрема, для збереження властивостей шовкових тканин), для приготування охолоджувальних сумішей, для отримання ціанідів і гексаціаноферратов (II), тіосечовини, гуанідину, пластмас, адгезивів, гербіцидів.
NaSCN використовується у фотографії, як протрава при фарбуванні і набиванні тканин, у медицині, як лабораторний реагент, в гальваностегії, для приготування штучного гірчичного масла, у гумовій промисловості.
KSCN використовується в текстильній промисловості, в органічному синтезі (наприклад, для отримання тіосечовини, штучного гірчичного масла або барвників), для отримання тіоціанатів, охолоджуючих сумішей, інсектицидів.
Ca (SCN) 2 * 3H 2 O застосовується як протрава при фарбуванні або набиванні тканин і як розчинник для целюлози, для мерсеризації бавовни, в медицині замість иодида калію (для лікування атеросклерозу), для отримання гексаціаноферратов (II) або інших тіоціанатів, при виготовленні пергаменту.
CuSCN використовується як протрава при набиванні текстильних виробів, для виготовлення фарб ("marine paints") і в органічному синтезі; Cu (SCN) 2 використовується для приготування детонуючих капсул і сірників. Вони використовуються і в аналітичній хімії як реагенти для роданометріі і меркуріметріі. [8]
Тіоціанатних комплекси використовують у фотометричному аналізі для визначення Со, Fe, Bi, Mo, W, Re, в технології рідкісних металів для поділу Zr та Hf, Th і Ti, Ga і Аl, Та і Nb, Th і La, для отримання спектрально чистого La. Тіоціанати Nb (V) і Ta (V) є каталізаторами в реакції Фріделя - Крафтса. [9]
2.5. Тіоціанат (роданід) ртуті (ΙΙ)
Hg (SCN) 2 - це отруйний білий кристалічний порошок не має запаху. Добре розчиняється в гарячій воді. Погано розчиняється у холодній воді ( 0,07 г в 100 г при 25 ° С) і в будь-яких ефірах. Розчинний так само і в розчинах солей аміаку, в спирті і в KSCN, в соляній кислоті, а так само в розчинах тіоціанатів з утворенням комплексного іона. На повітрі стійкий, але при тривалому зберіганні виділяє роданід-іони. Теплота утворення роданида ртуті (ΙΙ) ΔH 0 обр. = 231,6 кДж / моль, а температура розкладання дорівнює Т 0 разл. = 165 0 C.
2.5.1 Історична довідка
Першим отримав тіоціанат ртуті (II) молодий німецький вчений Фрідріх Веллер, якому згодом приписали відкриття тіоціанова кислоти.
Одного разу восени 1820 р . зовсім ще молодий студент-медик Гей-дельбергского університету Фрідріх Веллер, змішуючи водні розчини тіоціанат амонію NH 4 NCS і нітрату ртуті Нg (NO 3) 2, виявив, що з розчину випадає білий сирнистий осад невідомої речовини. Веллер відфільтрував розчин і висушив осад, зліпив з виділеного речовини «ковбаску» і висушив її, а потім заради цікавості підпалив. «Ковбаска» загорілася, і сталося диво: з непоказного білого грудочки, звиваючись, виповзала і росла довга чорно-жовта «змія». Як з'ясувалося пізніше, Веллер вперше отримав тіоціанат ртуті (II) Hg (NCS) 2. З початку досвід називали тіоціанатних «змія» Веллера, а вже потім стали називати «фараонова змія». [2]
2.5.2 Отримання Hg (SCN) 2
Утворюється Hg (SCN) 2 при взаємодії KSCN з сіллю Hg (ΙΙ):
Hg (NO 3) 2 +2 KSCN = Hg (SCN) 2 ↓ +2 KNO 3
Або Н g (NO 3) 2 + 2 NH 4 NCS = Н g (NCS) 2 ↓ + 2NH 4 NO 3
Друга реакція є екзотермічної.
2.5.3 Реакції характерні для Нg (NCS) 2
Нg (NCS) 2 розчиняється в розчині роданида калію з утворенням комплексної сполуки тетратіоціанмеркурата (ΙΙ) калію (білі голчаті кристали, добре розчинні в холодній воді, в спирті, гірше розчиняються у будь-яких ефірах):
Нg (NCS) 2 + 2KSCN = K 2 [Hg (SCN) 4] [10]
Тіоціанат ртуті (II) після підпалу швидко розкладається з утворенням чорного сульфіду ртуті (II) НgS, жовтого об'ємистого нітриду вуглецю складу З 3 N 4 та дисульфіду вуглецю СS 2, який на повітрі спалахує і згорає, утворюючи діоксид вуглецю СО 2 і діоксид сірки SO 2:
2 Н g (NCS) 2 = 2HgS + C 3 N 4 + CS 2
CS 2 + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2
Нітрид вуглецю спучується утворюються газами, при русі він захоплює чорний сульфід ртуті (II), і виходить жовто-чорна пориста маса. Синє полум'я, з якого виповзає «змія» - це полум'я палаючого сірковуглецю СS 2. [11]
2.5.4 Застосування
Роданід ртуті (II) застосовується в аналітичній хімії для визначення кобальту, галогенідів, ціанідів, сульфідів, і тіосульфатів, для спектрофотомертіческіх вимірів концентрації хлорангідриду ізокапроновой кислоти на виробництві. Є комплексоутворювачем. Використовується в неорганічному синтезі. Застосовується у фотографії для посилення негативу. Цікавий для проведення лабораторних робіт. [5]
2.6. Токсикологічні аспекти
Тіоціанати надають шкідливий вплив на всі живі організми. Тому в процесі роботи з ними слід уникати потрапляння даних речовин на слизові оболонки, в очі і шкіру.
При попаданні в організм невеликих кількостей тіоціанатів протягом тривалого часу, останні надають тиреостатичними дію. Чи зможе розвинутися зоб і дистрофічні процеси в різних органах.
Симптоми гострого отруєння - задишка, хрипи, порушення координації рухів, звуження зіниць, судоми, пронос, скачки кров'яного тиску, порушення серцевої діяльності та психічні розлади.
При гострому отруєнні необхідно припинити контакт постраждалого з речовиною. Потерпілому необхідні тепло, спокій і антідотная терапія (нітрити, аминофенол, тіосульфати, органічні сполуки кобальту). [5]
3. Експериментальна частина
3.1. Методика синтезу тіоціанат ртуті (ΙΙ)
3.1.1 Необхідне обладнання
Термостійкий хімічний стакан, скляна паличка, воронка Бюхнера, колба для відсмоктування, фільтрувальний папір, порцелянова чашка, вакуумний насос, сушильну шафу.
3.1.2 Необхідні реактиви
Ртуть (II), роданида калію, вода, азотна кислота (конц.).
3.1.3 Отримання Hg (SCN) 2
Роданід ртуті отримують з нітрату ртуті (II) і роданида калію. При відсутності нітрату ртуті (II) його можна отримати з ртуті та азотної кислоти. Для цього необхідно нагріти 50 мл. концентрованої азотної кислоти (під тягою) до 50 - 60 ° С і не припиняючи нагрівання порціями ввести 10 г . металевої ртуть при постійному помішуванні (обережно, виділяється діоксид азоту). В отриманому розчині міститься близько 15,9 г нітрату ртуті (II). Окремо готують розчин роданида калію ( 9,5 г солі на 47,5 мл води). Розчин нітрату ртуті (II) зливають з розчином роданида калію, що випав осад роданида ртуті фільтрують (краще на воронці Бюхнера під вакуумом) і підсушують. Висушений препарат зберігають у щільно закритих баночках.
3.1.4 Кількісні ращети
Розрахунок кількості нітрату ртуті:
Hg + 4HNO 3 = Hg (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
V (HNO 3) = 50 мл.
m (Hg) = 10 г .
ύ (Hg (NO 3) 2) = 10/200, 6 = 0,049 моль
M (Hg (NO 3) 2) = 324,52
m (Hg (NO 3) 2) = 324,52 * 0,049 = 15,9 г .
Розрахунок теоретичної маси тіоціанат ртуті (II):
Hg (NO 3) 2 +2 KSCN = Hg (SCN) 2 ↓ +2 KNO 3
ύ (Hg (NO 3) 2) = 0,049 моль
ύ (Hg (SCN) 2) = 0,049 моль
M (Hg (SCN) 2) = 316,72
m (Hg (SCN) 2) = 0,049 * 316,72 = 15,5 г .
Розрахунок виходу отриманого продукту:
m (Hg (SCN) 2) = 13,1 г . практична маса
ή = (13,1 / 15,5) * 100% = 84,5%
3.1.5 Ідентифікація отриманого речовини
Тіоціанат ртуті (II) відомий з часів алхіміків своєї термічної нестійкістю, тому для ідентифікації отриманого речовини необхідно покласти трохи порошку на металеву пластину і підпалити (досвід необхідно проводити під тягою).
2Hg (SCN) 2 + 3 О 2 = 2SO 2 + C 3 N 4 + CO 2 + 2HgS
Речовина спучується і розбухає, нагадуючи повзе змію. Досвід називається «фараонова змія».
Інші тіоціанати синтезують обмінної реакцією сульфатів, нітратів або галогенідів металів з тіоціанатів Ba, До або Na:
KSCN + AgNO 3 = AgSCN + KNO 3
або взаємодією гідроксидів або карбонатів металів з HNCS:
HSCN + NaOH = NaSCN + H 2 O
CuSCN виходять з тіоціанатів лужних металів, гідросульфіта натрію і сульфату міді. Ca (SCN) 2 * 3H 2 O отримують дією оксиду кальцію на тіоціанат амонію.
2.4.3. Комплексні сполуки тіоціанатів
Тіоціанати утворюють комплексні сполуки, в яких метал в залежності від донорно-акцепторних властивостей ліганд може координуватися як по атому N, так і по атому S. [9]
Hg (ΙΙ) утворює трігональной комплекси тіоціанат ртуті з пнітробензоілгідразіном (L). Взаємодією відповідного Hg (SCN) 2 c пнітробензоілгідразіном і сплавці при температурі 50-60 0 С були отримані HgL (SCN) 2. Експериментально встановлено, що дана речовина не розчинно у більшості органічних розчинниках, помірно розчинні у MeCN, причому їх розчини не є електролітами. У спектрі HgL (SCN) 2 проявляються смуги CN, CS і CS, що вказує на кільцевій характер групи SCN і її координацію з Hg 2 + через атом S. Виходячи з того, що ліганд L монодентантен, а група SCN кільцева був зроблений висновок, що нейтральний Hg (SCN) 2 має мономірні трехкоордінаціонное будову. [10]
2.4.4 Застосування тіоціанатів
Тіоціанати використовують у промисловості. NH 4 SCN використовується в гальваностегії, у фотографії, при фарбуванні і набиванні тканин (зокрема, для збереження властивостей шовкових тканин), для приготування охолоджувальних сумішей, для отримання ціанідів і гексаціаноферратов (II), тіосечовини, гуанідину, пластмас, адгезивів, гербіцидів.
NaSCN використовується у фотографії, як протрава при фарбуванні і набиванні тканин, у медицині, як лабораторний реагент, в гальваностегії, для приготування штучного гірчичного масла, у гумовій промисловості.
KSCN використовується в текстильній промисловості, в органічному синтезі (наприклад, для отримання тіосечовини, штучного гірчичного масла або барвників), для отримання тіоціанатів, охолоджуючих сумішей, інсектицидів.
Ca (SCN) 2 * 3H 2 O застосовується як протрава при фарбуванні або набиванні тканин і як розчинник для целюлози, для мерсеризації бавовни, в медицині замість иодида калію (для лікування атеросклерозу), для отримання гексаціаноферратов (II) або інших тіоціанатів, при виготовленні пергаменту.
CuSCN використовується як протрава при набиванні текстильних виробів, для виготовлення фарб ("marine paints") і в органічному синтезі; Cu (SCN) 2 використовується для приготування детонуючих капсул і сірників. Вони використовуються і в аналітичній хімії як реагенти для роданометріі і меркуріметріі. [8]
Тіоціанатних комплекси використовують у фотометричному аналізі для визначення Со, Fe, Bi, Mo, W, Re, в технології рідкісних металів для поділу Zr та Hf, Th і Ti, Ga і Аl, Та і Nb, Th і La, для отримання спектрально чистого La. Тіоціанати Nb (V) і Ta (V) є каталізаторами в реакції Фріделя - Крафтса. [9]
2.5. Тіоціанат (роданід) ртуті (ΙΙ)
Hg (SCN) 2 - це отруйний білий кристалічний порошок не має запаху. Добре розчиняється в гарячій воді. Погано розчиняється у холодній воді (
2.5.1 Історична довідка
Першим отримав тіоціанат ртуті (II) молодий німецький вчений Фрідріх Веллер, якому згодом приписали відкриття тіоціанова кислоти.
Одного разу восени
2.5.2 Отримання Hg (SCN) 2
Утворюється Hg (SCN) 2 при взаємодії KSCN з сіллю Hg (ΙΙ):
Hg (NO 3) 2 +2 KSCN = Hg (SCN) 2 ↓ +2 KNO 3
Або Н g (NO 3) 2 + 2 NH 4 NCS = Н g (NCS) 2 ↓ + 2NH 4 NO 3
Друга реакція є екзотермічної.
2.5.3 Реакції характерні для Нg (NCS) 2
Нg (NCS) 2 розчиняється в розчині роданида калію з утворенням комплексної сполуки тетратіоціанмеркурата (ΙΙ) калію (білі голчаті кристали, добре розчинні в холодній воді, в спирті, гірше розчиняються у будь-яких ефірах):
Нg (NCS) 2 + 2KSCN = K 2 [Hg (SCN) 4] [10]
Тіоціанат ртуті (II) після підпалу швидко розкладається з утворенням чорного сульфіду ртуті (II) НgS, жовтого об'ємистого нітриду вуглецю складу З 3 N 4 та дисульфіду вуглецю СS 2, який на повітрі спалахує і згорає, утворюючи діоксид вуглецю СО 2 і діоксид сірки SO 2:
2 Н g (NCS) 2 = 2HgS + C 3 N 4 + CS 2
CS 2 + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2
Нітрид вуглецю спучується утворюються газами, при русі він захоплює чорний сульфід ртуті (II), і виходить жовто-чорна пориста маса. Синє полум'я, з якого виповзає «змія» - це полум'я палаючого сірковуглецю СS 2. [11]
2.5.4 Застосування
Роданід ртуті (II) застосовується в аналітичній хімії для визначення кобальту, галогенідів, ціанідів, сульфідів, і тіосульфатів, для спектрофотомертіческіх вимірів концентрації хлорангідриду ізокапроновой кислоти на виробництві. Є комплексоутворювачем. Використовується в неорганічному синтезі. Застосовується у фотографії для посилення негативу. Цікавий для проведення лабораторних робіт. [5]
2.6. Токсикологічні аспекти
Тіоціанати надають шкідливий вплив на всі живі організми. Тому в процесі роботи з ними слід уникати потрапляння даних речовин на слизові оболонки, в очі і шкіру.
При попаданні в організм невеликих кількостей тіоціанатів протягом тривалого часу, останні надають тиреостатичними дію. Чи зможе розвинутися зоб і дистрофічні процеси в різних органах.
Симптоми гострого отруєння - задишка, хрипи, порушення координації рухів, звуження зіниць, судоми, пронос, скачки кров'яного тиску, порушення серцевої діяльності та психічні розлади.
При гострому отруєнні необхідно припинити контакт постраждалого з речовиною. Потерпілому необхідні тепло, спокій і антідотная терапія (нітрити, аминофенол, тіосульфати, органічні сполуки кобальту). [5]
3. Експериментальна частина
3.1. Методика синтезу тіоціанат ртуті (ΙΙ)
3.1.1 Необхідне обладнання
Термостійкий хімічний стакан, скляна паличка, воронка Бюхнера, колба для відсмоктування, фільтрувальний папір, порцелянова чашка, вакуумний насос, сушильну шафу.
3.1.2 Необхідні реактиви
Ртуть (II), роданида калію, вода, азотна кислота (конц.).
3.1.3 Отримання Hg (SCN) 2
Роданід ртуті отримують з нітрату ртуті (II) і роданида калію. При відсутності нітрату ртуті (II) його можна отримати з ртуті та азотної кислоти. Для цього необхідно нагріти 50 мл. концентрованої азотної кислоти (під тягою) до 50 - 60 ° С і не припиняючи нагрівання порціями ввести
3.1.4 Кількісні ращети
Розрахунок кількості нітрату ртуті:
Hg + 4HNO 3 = Hg (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
V (HNO 3) = 50 мл.
m (Hg) =
ύ (Hg (NO 3) 2) = 10/200, 6 = 0,049 моль
M (Hg (NO 3) 2) = 324,52
m (Hg (NO 3) 2) = 324,52 * 0,049 =
Розрахунок теоретичної маси тіоціанат ртуті (II):
Hg (NO 3) 2 +2 KSCN = Hg (SCN) 2 ↓ +2 KNO 3
ύ (Hg (NO 3) 2) = 0,049 моль
ύ (Hg (SCN) 2) = 0,049 моль
M (Hg (SCN) 2) = 316,72
m (Hg (SCN) 2) = 0,049 * 316,72 =
Розрахунок виходу отриманого продукту:
m (Hg (SCN) 2) =
ή = (13,1 / 15,5) * 100% = 84,5%
3.1.5 Ідентифікація отриманого речовини
Тіоціанат ртуті (II) відомий з часів алхіміків своєї термічної нестійкістю, тому для ідентифікації отриманого речовини необхідно покласти трохи порошку на металеву пластину і підпалити (досвід необхідно проводити під тягою).
2Hg (SCN) 2 + 3 О 2 = 2SO 2 + C 3 N 4 + CO 2 + 2HgS
Речовина спучується і розбухає, нагадуючи повзе змію. Досвід називається «фараонова змія».
4. Висновки
1. Зроблено літературний огляд за властивостями сполук ртуті і тіоціанатів деяких металів.
2. Отримано тіоціанат ртуті (II) з найбільш прийнятною методикою та доведена його термічна нестійкість.
3. Вихід отриманого продукту склав 84,5% (m (Hg (SCN) 2) = 13,1 г .).
4. Отримане речовину можна використовувати в синтезі деяких неорганічних речовин, в аналітичній хімії, а також для демонстрації досвіду «фараонова змія».
5. Список використаної літератури
1. Хімічний енциклопедичний словник. - М.: 1983. Т. 5.
2. Велика Радянська енціклопедіяю. - М.: Велика Радянська енциклопедія, 1975. Т. 1922.
4. Ахметов М. С. Загальна та неорганічна хімія. - М.: Вища школа, 2006.
5. Трахтенберг Т. М., Коршун М. М. Ртуть та її сполуки в навколишньому середовищі. - К.: 1990.
6. Ремі Р. Курс неорганічної хімії. - М.: 1963. Т. 2.
7. Смирнов С. К. Хімія псевдогалогенідов. - К.: 1981.
8. http://db.alta.ru/poyasnenia/htmltnved/P2838.html
9. Хімічна енциклопедія. - М.: Велика Російська енциклопедія. 1995. Т. 4.
10. РЖХ, стаття 5В 148, 1989.
11. http://chemistryandchemists.narod.ru/Video/Vigeo_Hg_CNS_2.html