Objaviteľ: Čína, Egypt (cca 1500 p.n.l.)
T. topenia
-38.829 °C
T. varu
356.73 °C
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
200.592 u
Atómový polomer
150 pm
Hustota
13534 kg/m³
Elektronegativita
2.00
Ionizačná energia
1007.1 kJ/mol
Elektrónová afinita
-48 kJ/mol
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Načítavajú sa molekulárne štruktúry...
Základná charakteristika
- Známa od staroveku (minimálne 1500 p.n.l., Čína, Egypt).
- Je to ťažký, striebristobiely kov; za štandardných podmienok jediný kov kvapalný.
- Má vysokú hustotu (cca 13,53 g/cm³), je pomerne prchavá; jej pary sú veľmi toxické.
- Patrí medzi prechodné prvky (12. skupina).
- Za bežnej teploty na vzduchu stála; oxiduje na červený HgO až pri cca 300-350 °C (nad 400 °C sa opäť rozkladá).
- Relatívne inertná voči neoxidujúcim kyselinám; rozpúšťa sa v oxidujúcich kyselinách (napr. HNO₃, koncentrovaná H₂SO₄).
- Ľahko tvorí amalgámy (zliatiny) s mnohými kovmi (okrem Fe, Pt).
- V prírode sa vyskytuje zriedkavo rýdza, hlavným minerálom je cinabarit (rumelka, HgS).
- Najbežnejšie oxidačné stavy: +I (ortuťný, ako dimérny katión Hg₂²⁺) a +II (ortuťnatý, Hg²⁺).
- V oxidačnom stave +II tvorí komplexy často s KČ 2 (lineárna geometria, napr. HgCl₂) alebo 4 (tetraedrická geometria, napr. K₂[Hg(CN)₄], K₂[HgI₄]).
- Ortuť a väčšina jej zlúčenín sú vysoko toxické, kumulujú sa v organizme, poškodzujú nervový systém.
- Hlavné využitie: meracie prístroje (teplomery, barometre), elektrické spínače a relé.
- Používa sa pri výrobe žiariviek a úsporných žiaroviek (obsahujú ortuťové pary), v niektorých batériách.
- Historicky používaná v zubnom lekárstve (amalgámové plomby), pri ťažbe zlata/striebra, v medicíne; použitie sa obmedzuje kvôli toxicite.
Využitie ortuti link
Využitie ortuti je dnes výrazne obmedzené kvôli toxicite. Historicky sa používala v meracích prístrojoch (teplomery, barometre, difúzne pumpy), výbojkách, relé, zubných amalgámoch, pri ťažbe zlata a ako katalyzátor. Tiež sa používala v priemysle ako ortuťová katóda pri výrobe hydroxidu sodného (NaOH) procesom elektrolýzy roztoku chloridu sodného, a v medicíne (ortuť a jej zlúčeniny patria k najstarším liečivám).
Prečo bola ortuť ideálna pre staré meracie prístroje? Vynikala tým, že bola tekutá už pri izbovej teplote a jej objem sa veľmi rovnomerne menil so zmenou teploty, čo bolo kľúčové pre presné teplomery. Vďaka svojej extrémne vysokej hustote stačil v barometroch na meranie tlaku vzduchu aj oveľa kratší stĺpec ortuti (okolo 76 cm) v porovnaní s vodou (kde by bol potrebný stĺpec vysoký vyše 10 metrov!). Navyše, ortuť nezmáčala sklo a jej lesklý povrch bol dobre viditeľný, čo uľahčovalo presné odčítanie hodnôt.
K téme ortuti ako liečebnému prostriedku.... Je paradoxné, že toxická ortuť a jej zlúčeniny sa kedysi bežne používali ako liečivá, napríklad v boji proti syfilisu. Vtedajší lekári, s obmedzenými znalosťami o dlhodobej škodlivosti, často považovali silné telesné reakcie vyvolané ortuťou (ako preháňanie či potlačenie infekcie) za dôkaz 'účinku' liečby. Táto 'liečba' však bola nezriedka spojená s vážnym poškodením zdravia a moderná medicína ju našťastie nahradila oveľa bezpečnejšími a cielenejšími alternatívami.
Oxid ortuťnatý link
Oxid ortuťnatý (HgO) existuje v červenej (syntézou z prvkov pri 350 °C) a žltej (zrážaním Hg²⁺ solí hydroxidmi) modifikácii. Žltá modifikácia (jemnejšie kryštáliky) sa používala ako baktericíd (látka likvidujúca baktérie) v očnom lekárstve.
\( \ce{2Hg(NO3)2(s) ->[t] 2HgO(s) + 4NO2(g) + O2(g)} \)
Je slabo bazický, rozpúšťa sa v kyselinách na ortuťnaté soli.
Sulfid ortuťnatý (Cinabarit/Rumelka) link
Sulfid ortuťnatý (HgS) sa vyskytuje ako červený cinabarit alebo čierny metacinabarit. Čierna modifikácia sa získa zrážaním roztokov ortuťnatých solí sulfánom (Hg²⁺ + S²⁻ → HgS) a sublimáciou ju možno previesť na červenú. Používal sa ako pigment a liečivo.
Chlorid ortuťnatý (Sublimát) link
Chlorid ortuťnatý (HgCl₂), známy ako sublimát, je biela, kryštalická, vysoko toxická látka, relatívne dobre rozpustná vo vode. Má kovalentný charakter s lineárnymi molekulami Cl-Hg-Cl v plynnom skupenstve. Pripravuje sa zahrievaním zmesi HgSO₄ a NaCl, pričom sublimuje.
\( \ce{HgSO4(s) + 2NaCl(s) ->[t] HgCl2(g) + Na2SO4(s)} \)
Historicky sa používal ako dezinfekčný prostriedok (pre korozívne vlastnosti nie na kovové nástroje). Vo vodných roztokoch chloridu sodného tvorí komplexný tetrachlorortuťnatan sodný Na₂[HgCl₄].
Chlorid ortuťný (Kalomel) link
Chlorid ortuťný (Hg₂Cl₂), známy ako kalomel, je biely, vo vode veľmi málo rozpustný prášok. Pripravuje sa zrážaním ortuťných solí chloridmi alebo zahrievaním HgCl₂ s kovovou ortuťou.
\( \ce{Hg2(NO3)2(aq) + 2NaCl(aq) -> Hg2Cl2(s) + 2NaNO3(aq)} \)
\( \ce{HgCl2(s) + Hg(l) ->[t] Hg2Cl2(s)} \)
Ortuť v oxidačnom stupni +I sa v drvivej väčšine známych zlúčenín nevyskytuje ako jednoduchý ión Hg⁺. Namiesto toho sa dva atómy ortuti vždy spoja pevnou kovalentnou väzbou a vytvoria spolu jeden väčší, dvojatómový katión Hg₂²⁺ (môžeme si ho predstaviť ako [Hg–Hg]²⁺). Práve preto je vzorec chloridu ortuťného Hg₂Cl₂, a nie jednoducho HgCl, keďže tento dvojatómový katión potrebuje na neutralizáciu dva chloridové anióny.
Historicky sa chlorid ortuťný používal ako preháňadlo. V elektrochémii sa používa na prípravu kalomelovej elektródy, ktorá je významnou referenčnou elektródou.
Dusičnan ortuťný a ortuťnatý link
Ortuť tvorí s kyselinou dusičnou dva hlavné dusičnany. Dusičnan ortuťný (Hg₂(NO₃)₂) vzniká, keď sa nadbytok kovovej ortuti rozpúšťa v zriedenej kyseline dusičnej. Charakteristický dvojatómový katión ortute Hg₂²⁺ v tejto zlúčenine sme si už bližšie vysvetlili pri chloride ortuťnom (kalomeli). Naopak, dusičnan ortuťnatý (Hg(NO₃)₂), obsahujúci ión Hg²⁺, sa tvorí pri rozpúšťaní ortuti v koncentrovanejšej kyseline dusičnej (alebo ak je kyselina v nadbytku).
\( \ce{6Hg(l) + 8HNO3(aq, zried.) -> 3Hg2(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)} \)
\( \ce{Hg(l) + 4HNO3(aq, konc.) -> Hg(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)} \)
Z týchto solí sa dusičnan ortuťný využíva v analytickej chémii. Z iných zlúčenín, napríklad síran ortuťnatý (HgSO₄), sa používa ako katalyzátor v organických syntézach (napr. pri Kučerovovej reakcii).
Jodid ortuťnatý link
Jodid ortuťnatý (HgI₂) je žltá alebo červená kryštalická látka (jej farba závisí od konkrétnej kryštalickej modifikácie). Vo vode je prakticky nerozpustný a je tiež veľmi citlivý na svetlo. Pripravuje sa napríklad zrážacou reakciou, keď k roztoku ortuťnatej soli pridáme roztok jodidu alkalického kovu:
\( \ce{Hg(NO3)2(aq) + 2KI(aq) -> HgI2(s) + 2KNO3(aq)} \)
Hoci je jodid ortuťnatý sám o sebe nerozpustný, zaujímavé je, že sa dokáže rozpustiť, ak sa do roztoku pridá nadbytok jodidových iónov (napríklad viac KI). Vtedy vzniká rozpustný komplexný ión, konkrétne tetrajodidoortuťnatanový anión [HgI₄]²⁻, čím vzniká soľ ako napríklad tetrajodidoortuťnatan draselný, ktorý je základom tzv. Nesslerovho činidla:
\( \ce{HgI2(s) + 2KI(aq) -> K2[HgI4](aq)} \)
Pre svoju citlivosť na svetlo sa jodid ortuťnatý v minulosti využíval vo fotografii. Dodnes sa niekedy spomína jeho použitie pri umelom vyvolávaní dažďa (tzv. cloud seeding), pretože štruktúra jeho kryštálov je podobná kryštálikom ľadu, čo môže pomôcť iniciovať tvorbu ľadových kryštálikov v oblakoch.
