Rtuť

český názevRtuť
latinský názevHydrargyrum
anglický názevMercury
chemická značkaHg
protonové číslo80
relativní atomová hmotnost200,59
perioda6
skupinaII.B
zařazenípřechodné kovy
rok objevu -
teplota tání [°C]-38,87
teplota varu [°C]356,58
kritická teplota [°C]1477
kritický tlak [MPa]172
hustota [g cm-3]13,546
hustota při teplotě tání [g cm-3]13,534
elektronegativita2,0
standardní el. potenciál [V]+0,8
oxidační stavyI, II
elektronová konfigurace[Xe]4f14 5d10 6s2
atomový poloměr [pm]171
kovalentní poloměr [pm]149
specifické teplo [J g-1K-1]0,139
slučovací teplo [kJ mol-1]2,295
skup. teplo tání [kJ mol-1]59,2
tepelná vodivost [W m-1 K-1]8,3
elektrická vodivost [S m-1]1.106
měrný el. odpor [10-6 Ω.m]0,959
1. ionizační potenciál [eV]10,4375
2. ionizační potenciál [eV]18,759
3. ionizační potenciál [eV]34,202
bod supravodivosti [K]4,154
skupenství za norm. podmínekl

Chemické vlastnosti a reakce rtuti

Chemický prvek rtuť je stříbrobílý, velmi lesklý, za normální teploty kapalný kov, v tuhém stavu krystaluje v trigonální nebo hexagonální soustavě. Za normální teploty dobře reaguje s chlorem, s řadou kovů (sodík, draslík, měď, zinek, stříbro, kadmium, cín, zlato, olovo) tvoří slitiny - amalgámy.

Dobře se rozpouští ve zředěné kyselině dusičné za vzniku dusičnanu rtuťného, s koncentrovanbou kyselinou reaguje za vzniku dusičnanu rtuťnatého:

6Hg + 8HNO3 → 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Hg + 4HNO3 → Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Reakce rtuti s lučavkou královskou poskytuje chlorid rtuťnatý:

3Hg + 2HNO3 + 6HCl → 3HgCl2 + 2NO + 4H2O

Rtuť reaguje také s chladnou i horkou koncentrovanou kyselinou sírovou:

Hg + 2H2SO4 → HgSO4 + SO2 + H2O
2Hg + 2H2SO4 → Hg2SO4 + SO2 + 2H2O

Reakce rtuti s koncentrovanou kyselinou selenovou probíhá za vzniku selenanu rtuťného i rtuťnatého:

3Hg + 4H2SeO4 → Hg2SeO4 + HgSeO4 + 2SeO2 + 4H2O

Reakce rtuti s koncentrovanou kyselinou jodovodíkovou probíhá za vzniku komplexní kyseliny tetrajodortuťnaté:

Hg + 4HI → H2[HgI4] + H2

Se sírou se přímo slučuje již při teplotě 130°C, se selenem a tellurem reaguje při teplotě 600°C, s poloniem reaguje od teploty 325°C.

Na suchém vzduchu je rtuť stálá, vlivem vlhkosti se rychle oxiduje na HgO. Páry rtuti jsou i v malých dávkách prudce jedovaté.

Rtuť je doposud jediným známým prvkem, který tvoří sloučeniny helia - helidy.

Sloučeniny

Ve sloučeninách vystupuje rtuť formálně pouze jako dvoumocná. V některých sloučeninách jsou však dva atomy rtuti vzájemně vázány, takové sloučeniny se navenek elektrochemicky jeví jako sloučeniny jednomocné rtuti. Elektrochemicky jednomocná rtuť obvykle tvoří málo rozpustné sloučeniny a má malý sklon k tvorbě komplexních sloučenin. Dvoumocná rtuť naopak tvoří sloučeniny většinou dobře rozpustné a má silný sklon k tvorbě komplexních sloučenin.

Kvalitativní analytické stanovení rtuti se provádí komplexometrickou titrací na 0,5% roztok xylenolové oranži ve vodě. Bod ekvivalence se v mírně kyselém prostředí (pH=6) projeví změnou barvy indikátoru z červené na žlutou.

Výskyt rtuti v přírodě

Průměrný obsah rtuti v zemské kůře je 0,067 ppm.

V přírodě se rtuť vyskytuje např. v minerálech cinabarit (rumělka) HgS, livingstonit HgSb4S8, laffittit AgHgAsS3, coloradoit HgTe, montroydit HgO, tiemanit HgSe, grumiplucit HgBi2S4.

Vzácně se nalézá rtuť ryzí (jako sekundární produkt oxidace v ložiscích cinabaritu), z minerálů má nejvyšší obsah rtuti (92,75 % Hg) vzácný nerost hanawaltit Hg7[Cl,(OH)]2O3. Celkem je známo přibližně 95 nerostů s obsahem rtuti.

Přírodní rtuť je směsí 8 stabilních izotopů, nejvyšší podíl 26,65 a 23,1 % mají izotopy 202Hg a 200Hg, uměle bylo připraveno dalších 26 nestabilních izotopů rtuti.

Produkce a zásoby

Celosvětová těžba rtuti dosáhla v roce 2012 hodnoty 1600 t, z toho připadá 1200 t na Čínu, 150 t se vytěžilo v Kyrgízii a 90 t v Chile. Ověřené těžitelné zásoby rtuti jsou 94 kt, z toho připadá 27 kt na Mexiko, 21 kt na Čínu a 7,5 kt na Kyrgízii. Celkové světové zásoby se odhadují na více než 600 kt. Z evropských zemí jsou nejvyšší ložiska minerálů rtuti ve Španělsku a Slovinsku.

Na území ČR se nenalézají žádné ověřené zásoby rtuti, v roce 2010 bylo dovezeno celkem 2561 kg rtuti za průměrnou dovozní cenu 162 Kč za kg.

Výroba a využití rtuti

Výroba rtuti se v minulosti nejčastěji prováděla oxidačním pražením cinabaritu v různých typech šachtových, stříškových nebo rotačních pecí, kdy při teplotách nad 450°C dochází k tepelnému rozkladu HgS na rtuť a SO2 s následnou kondenzací kovové rtuti. V současnosti jsou tyto pece nahrazovány fluidními pecemi.

Bohaté rudy se mohou pražit také bez přístupu vzduchu v retortách, rtuť se z cinabaritu vyredukuje pomocí přídavku železa nebo vápna podle rovnic:

4HgS + 4CaO → 4Hg + 3CaS + CaSO4
HgS + Fe → Hg + FeS

Rtuť vyrobená ve všech typech pecí obsahuje malý podíl olova a zinku a musí se rafinovat promýváním zředěnou kyselinou dusičnou nebo opakovanou destilací.

V menší míře se provádí výroba rtuti mokrou cestou, která spočívá v rozpouštění jemně mletého cinabaritu v roztoku sirníku sodného, rtuť se poté v alkalickém prostředí z roztoku vysráží hliníkem:

HgS + Na2S → HgS·Na2S
3HgS·Na2S + 8NaOH + 2Al → 3Hg + 6Na2S + 2NaAlO3 + 4H2O

Významným zdrojem rtuti jsou také pražné plyny vznikající při pražení ocelku během výroby železa.

Kovová rtuť se používá jako náplň do řady měřících a laboratorních přístrojů a pro výrobu výbojek a spínačů. Technicky významné je využití rtuti ve formě amalgámů. Rtuť se používá jako katoda v řadě elektrolytických výrob, např. výroba hydroxidu sodného z roztoku NaCl.

Sloučeniny rtuti

Sloučeniny rtuti nacházejí značné využití ve farmacii a jako laboratorní činidla v řadě analytických metod. Rtuťnatá sůl kyseliny fulminové, fulminát rtuťnatý Hg(CNO)2, má silně explozivní vlastnosti a používá se k výrobě rozbušek, podobné využití ma také azid rtuťný HgN3. Tetrajodurtuťnatan draselný K2[HgI4] (Nesslerovo činidlo) je používán k důkazu amoniaku, tetrajodortuťnatan měďný Cu2[HgI4] (Mayerovo činidlo) slouží k důkazu některých alkaloidů, roztok dusičnanu rtuťného Hg2(NO3)2 v kyselině dusičné (Millonovo činidlo) se používá k důkazu bílkovin. Kyanid rtuťnatý Hg(CN)2 se používá jako desinfekční prostředek, síran rtuťnatý HgSO4 jako žlutý pigment a katalyzátor některých organických reakcí (výroba acetaldehydu hydratací acetylenu), sulfid rtuťnatý HgS (čínská červeň) se používá jako červený pigment, jodid rtuťnatý HgI2 a chlorid-amid rtuťnatý HgCl(NH2) (bílý precipitát) se používají v kožním lékařství. Ethylmerkurichlorid C2H5HgCl a ethylmerkurifosfát (C2H5Hg)3PO4 se používají jako fungicidní prostředky.

Červená rtuť

Červená rtuť je tajemný, přímo mystický materiál. Červená rtuť byla údajně vyrobena v období studené války v tehdejším SSSR. Mělo by se jednat o složitou komplexní sloučeninu různých izotopů rtuti a antimonu.

Červená rtuť má mít zajímavé fyzikální vlastnosti, které by se daly výhodně využít při konstrukci miniaturních nukleárních zbraní 4. generace. Unikátní vlastností červené rtuti má být schopnost se energeticky „nabíjet“, např. pomocí rentgenového záření. Energie tohoto záření se postupně akumuluje v elektronovém obalu atomů rtuti, ale uvolnit se může v jediném okamžiku. Množství této energie by mělo být dostačující k tomu, aby bylo možné využít červenou rtuť jako mimořádně účinnou rozbušku pro štěpné i fúzní nukleární zbraně.

Skutečná existence červené rtuti nebyla nikdy hodnověrně potvrzena, řada uznávaných autorit z oboru výzkumu nukleárních zbraní zůstává k existenci červené rtuti skeptická.

Zdroje

zlato ← rtuť → thallium

TOPlist