История открытия ртути, ее роль в природе, химические и физические свойства

Ртуть представляет собой тяжелую жидкость серебристо-белого цвета. Металл, находящийся в земной коре, относится к категории редких и токсичных, что затрудняет его добычу. Несмотря на это, ртуть была известна и широко использовалась в качестве лекарственного и косметического средства в Индии, Китае? Греции за 2000 лет до н. э.

История открытия

Первое упоминание о ртути как о жидком серебре встречается у ученых Аристотеля, Теофраста. Греческий врач Диоскорид впервые провел исследования этого вещества, нагревая киноварь (ртутьсодержащий минерал) в сосуде из железа и выделяя ртуть в виде пара, который затем конденсировался на крышке Отсюда металл получил свое латинское название – hydrargyros (от греческого hydor – вода, argyros – серебро).

Русскоязычное происхождение слова доподлинно не установлено. В 1759 году русские ученые И. А. Браун и М. В. Ломоносов впервые получили этот металл в твердом виде. Жидкую ртуть заморозили в смеси снега и азотной кислоты. Получившаяся твердая масса обладала свойством ковкости. Это открытие произвело сенсацию в научном мире. С тех пор ртуть прочно вошла в жизнь человечества.

В феврале 1869 года русский ученый-химик, физик, геолог Д. И. Менделеев разместил свою периодическую систему элементов, куда вошел этот жидкий металл.

Ртуть в таблице Менделеева

Ртуть – элемент 6 периода таблицы Д. И. Менделеева. Относится к подгруппе цинка. Это уникальный металл, находящийся в жидком агрегатном состоянии при комнатной температуре (24-25 ºС).

Порядковый номер ртути в таблице Менделеева – 80 с атомной массой 200,59 а. е. м., обозначением – Hg. Имеет 2 степени окисления: +1, +2. В случае последней (+2) ртуть гидролизуется и распадается на воду с образованием новых элементов.

Как отличить металлы и неметаллы в таблице элементов Менделеева мы рассказывали в статье ранее.

Строение атома ртути

Атом ртути состоит из:

• положительного заряженного ядра;
• 80 протонов, 120 нейтронов;
• 80 электронов, двигающихся по шести орбитам.

Валентность ртути, характеризующая способность атома образовывать химические связи, может быть II, I. Хлорид и гидроксид Hg имеют валентность, равную II, а для бромида Hg характерна валентность – I. Все соединения характеризуются определенными физическими и химическими свойствами.

Физические свойства

Ртуть обладает следующими физическими признаками, при которых она не меняет химический состав:

• плотность составляет 13,5 г/см³. Металл является самым тяжелым из известных человечеству;
• температура плавления составляет минус 38,83 ºС, то есть ртуть плавится на морозе;
• реакция кипения происходит при 357 ºС. Очень медленно испаряется с поверхности разлитой жидкости даже при нормальной температуре.

Химические свойства ртути

Жидкий металл обладает небольшой химической активностью и характеризуется:

• способностью к образованию со многими металлами различных сплавов. К металлам, устойчивым к ртути, относятся ванадий, железо, молибден, цезий, ниобий, тантал, вольфрам, кобальт;
• низкой способностью к растворению в воде солей. К хорошо растворимым относится нитрат Hg, применяемый в качестве реактива при проведении лабораторных исследований;
• хорошими свойствами диамагнетика, то есть ртуть – это вещество, которое выталкивается из магнитного поля;
• высокой токсичностью, особенно в газообразном состоянии. Попадая в кровь человека, жидкий металл циркулирует, а при соединении с белком откладывается в печени и других органах. В результате нарушается деятельность головного мозга.

Ртуть в природе

Ртуть относится к категории рассеянных элементов, находящихся в земной коре. Встречается в виде вкраплений в горные породы, осаждается из горных подземных вод, образует ртутные руды.

Известно около 35 минералов, с высоким содержанием ртути:

• киноварь (до 86,2%);
• акташит (до 35%);
• самородная ртуть;
• колорадоит.

Крупнейшие ртутные месторождения находятся в:

• России (Чукотка);
• Украине (Горловка, Никитинский ртутный комбинат);
• Испании (Альмаден);
• Кавказе (Армения, Дагестан);
• Киргизии (Хайдаркан, Айдаркен).

Морская вода также содержит ртуть. Жидкий металл образует так называемую метилртуть, которая вместе с морской водой поглощается водорослями. Рыбы и другие микроорганизмы питаются ими, соответственно, количество этого вещества в них повышается. Самыми опасными с точки зрения содержания метилртути являются скумбрия, тунец, рыба-меч, акула.

В биосфере ртуть находится в рассеянном состоянии и в небольших количествах поглощается глиной, илом.

Физические и химические свойства ртути определили сферу ее применения:

1. В приборостроении применяется для изготовления барометров, вакуумных насосов, переключателей, выпрямителей.
2. В химической промышленности ртуть используют для приготовления едких щелочей, применяемых в лабораторных исследованиях, хлора, уксусной кислоты, взрывчатых веществ.
3. В металлургии необходима для процесса амальгамации золота, серебра. Вещества смачивают ртутью и образовавшийся сплав используют в медицине в качестве основы зубных пломб.
4. В текстильной промышленности используют в качестве обезжиривателя пуха, необходимого при производстве фетра.
5. В сельском хозяйстве металл добавляют для производства веществ, уничтожающих вредные для семян бактерии.
6. В бытовой сфере встречается в градусниках и люминесцентных лампах.
7. Незаменима ртуть в жидком состоянии и при производстве краски для морских судов. Такое покрытие препятствует прикреплению к днищам морских микроорганизмов, предотвращая преждевременный износ и коррозию корпуса кораблей.

Сфера применения металла достаточно широка. Поэтому при ее упаковке, транспортировке и хранении необходимо выполнять требования межгосударственного стандарта ГОСТ 4658-73 «Ртуть. Технические условия». Разлитую в стальные баллоны или емкости из толстостенного стекла ее транспортируют в специализированных поддонах. На каждой упаковочной единице указывают марку, номер партии, дату изготовления. Хранят в закрытых помещениях при температуре не более 50 ºС.

Расскажите в комментариях, помогла ли вам статья. Поделитесь ею в социальных сетях или сохраните в закладках, чтобы не потерять.

Ртуть — физические и химические свойства жидкого металла в видео: