Поликатионы ртути
Поликатионы ртути представляют собой многоатомные катионы , содержащие только атомы ртути . Самый известный пример – Hg. 2+
Ион 2 , обнаруженный в соединениях ртути(I) (ртутных). Существование связи металл-металл в соединениях Hg(I) было установлено с помощью рентгеновских исследований в 1927 г. [2] [ нужна страница ] и рамановская спектроскопия в 1934 г. [3] что делает ее одной из первых, если не первой ковалентной связи охарактеризованной металл-металл.
Другие поликатионы ртути представляют собой линейные Hg. 2+
3 и ртуть 2+
4 иона, [3] и треугольная ртуть 4+
3 ион [4] и ряд цепочек [5] и слоистые поликатионы. [6]
Меркурий(Я)
[ редактировать ]Самый известный поликатион ртути — Hg. 2+
2 , где ртуть имеет формальную степень окисления +1. ртуть 2+
Ион 2 был, пожалуй, первым подтвержденным типом связи металл-металл. Наличие ртути 2+
Ион 2 в растворе был показан Оггом в 1898 году. [7] В 1900 году Бейкер показал наличие димеров HgCl в паровой фазе. [8] Наличие ртути 2+
2 единицы в твердом состоянии впервые были определены в 1926 году с помощью рентгеновской дифракции. [2] Наличие связи металл-металл в растворе было подтверждено с помощью рамановской спектроскопии в 1934 году. [3]
ртуть 2+
2 стабилен в водном растворе, где находится в равновесии с Hg 2+
и элементарная Hg, причем Hg 2+
присутствует на уровне около 0,6%. Анионы нерастворимых солей легко смещают равновесие: S 2−
, образующий нерастворимую соль Hg(II), вызывает полное диспропорционирование, тогда как Cl −
, который образует нерастворимую соль Hg(I), вызывает обратный процесс. [3] Большинство солей элементов основной группы обычно содержат только Hg(II) и металлическую ртуть, поскольку присутствие сильных оснований Льюиса дестабилизирует интерметаллическую связь. Однако в соответствующих растворителях соли Hg(I) с производными амидов , пиридинов , трифторида фосфора , олова(II) и некоторых других элементов основной группы. известны [9]
Известные минералы, содержащие ртуть 2+
2 катион включает эглестонит . [10]
Линейные катионы триртути и тетрартути
[ редактировать ]Соединения, содержащие линейную ртуть 2+
3 (ртуть( 2 ⁄ 3 )) и Hg 2+
4 (ртуть( 1 ⁄ 2 )) катионы синтезированы. Эти ионы известны только в твердом состоянии в таких соединениях, как Hg.
3 (AlCl
4 )
2 и ртуть
4 (АсФ
6 )
2 . Длина связи Hg–Hg составляет 255 пм в Hg. 2+
3 и 255–262 вечера в Hg. 2+
4 . В связи участвуют связи 2-центр-2-электрона, образованные 6s-орбиталями. [3]
Циклические катионы ртути
[ редактировать ]Треугольная ртуть 4+
Катион 3 был подтвержден при повторном исследовании минерала терлингваита в 1989 году. [4] и впоследствии синтезирован в ряде соединений. [11] Связь была описана как трехцентровая двухэлектронная связь , где перекрытие 6s-орбиталей атомов ртути дает (в симметрии D 3h ) связывающую « 1 »-орбиталь. [12]
Цепные и слоистые поликатионы
[ редактировать ]Золотисто-желтое соединение Hg
2,86 (АсФ
6 ), названный его первооткрывателями «золотом алхимиков», [5] содержит перпендикулярные цепочки атомов Hg.
«Металлические» соединения Hg
33NbF
6 и ртуть
3 ТаФ
6 содержат гексагональные слои атомов ртути, разделенные слоями МЖ. −
6 анионов. [6] Оба они являются сверхпроводниками ниже 7 К. при температуре [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Катфорт, Брент Д.; Гиллеспи, Рональд Дж.; Ирландия, Питер; Сойер, Джеффри Ф.; Уммат, ПК (1983). «Получение и кристаллическая структура бис(гексафторарсената) тетрартути [Hg 4 ](AsF 6 ) 2 ». Неорганическая химия . 22 (9): 1344–1347. дои : 10.1021/ic00151a015 .
- ^ Jump up to: а б Уэллс, А. Ф. (1962). Структурная неорганическая химия (3-е изд.). Оксфордские научные публикации.
- ^ Jump up to: а б с д и Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Jump up to: а б Бродерсен, К.; Гебель, Г.; Лиер, Г. (1989). «Терлингваит Hg 4 O 2 Cl 2 — минерал с необычными строительными единицами Hg 3 ». Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). 575 (1). Уайли: 145–153. дои : 10.1002/zaac.19895750118 . ISSN 0044-2313 .
- ^ Jump up to: а б И. Дэвид Браун, Брент Д. Катфорт, Колин Г. Дэвис, Рональд Дж. Гиллеспи, Питер Р. Айрлэнд и Джон Э. Векрис (1974). «Золото алхимиков, Hg 2,86 AsF 6 ; рентгеновское кристаллографическое исследование нового неупорядоченного соединения ртути, содержащего бесконечные катионы, связанные металлическими связями». Может. Дж. Чем . 52 (5): 791–793. дои : 10.1139/v74-124 . S2CID 93164215 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Браун, ID; Гиллеспи, Р.Дж.; Морган, КР; Тун, З.; Уммат, ПК (1984). «Получение и кристаллическая структура гексафторниобата ртути ( Hg
33NbF
6 ) и гексафторотанталат ртути ( Hg
3 ТаФ
6 ): соединения слоя ртути». Неорганическая химия . 23 (26): 4506–4508. doi : 10.1021/ic00194a020 . - ^ А. Огг; Журнал Физическая химия 27, 285 (1898)
- ^ Бейкер, Х. Бреретон (1900). «ЛИИ.—Плотность паров сухой хлористой ртути» . Дж. Хим. соц., пер . 77 . Королевское химическое общество (RSC): 646–648. дои : 10.1039/ct9007700646 . ISSN 0368-1645 .
- ^ Бродерсен, Клаус (1981). «Диртутные(I)-азотистые соединения и другие присоединённые комплексы + Hg-Hg + Ион». Комментарии к неорганической химии . 1 (4). Gordon & Breach (опубликовано 19 декабря 2006 г.): 207–225. doi : 10.1080/02603598108078093 .
- ^ Эглестонит, [Hg 2 ] 3 Cl 3 O 2 H: Подтверждение химической формулы методом нейтронной порошковой дифракции, Мерейтер К., Земанн Дж., Хьюатт А.В. Американский минералог, 77, (1992), 839-842.
- ^ Борисов, С.В.; Магарилл, ЮАР; Первухина, Н.В. (2003). «Катион [Hg3]4+ в неорганических кристаллических структурах». Журнал структурной химии . 44 (3). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 441–447. дои : 10.1023/b:jory.0000009672.71752.68 . ISSN 0022-4766 . S2CID 95647246 .
- ^ Мюлекер-Кнопфлер, Анна; Эллмерер-Мюллер, Эрнст; Конрат, Роберт; Онгания, Карл-Ганс; Вурст, Клаус; Перингер, Пол (1997). «Синтез и кристаллическая структура кластера субвалентной ртути [триангуло-Hg 3 (μ-dmpm) 4 ][O 3 SCF 3 ] 4 (dmpm = Me 2 PCH 2 PMe 2 )». Журнал Химического общества, Dalton Transactions (9). Королевское химическое общество (RSC): 1607–1610. дои : 10.1039/a700483d . ISSN 0300-9246 .
- ^ Датарс, WR; Морган, КР; Гиллеспи, Р.Дж. (1 ноября 1983 г.). «Сверхпроводимость Hg 3 NbF 6 и Hg 3 TaF 6 ». Физический обзор B . 28 (9). Американское физическое общество (APS): 5049–5052. Бибкод : 1983PhRvB..28.5049D . дои : 10.1103/physrevb.28.5049 . ISSN 0163-1829 .