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Sulfato de mercurio (I)

El sulfato de mercurio (I) , comúnmente llamado sulfato mercurioso ( UK ) o sulfato mercurioso ( US ), es el compuesto químico Hg 2 SO 4 . [3] El sulfato de mercurio (I) es un compuesto metálico que es un polvo blanco, amarillo pálido o beige. [4] Es una sal metálica de ácido sulfúrico formada al reemplazar ambos átomos de hidrógeno con mercurio (I). Es altamente tóxico; podría ser fatal si se inhala, ingiere o absorbe por la piel.

Estructura

Representación simplificada de la estructura del sulfato mercurioso.

En el cristal, el sulfato de mercurio está formado por un centro de Hg 2 2+ con una distancia Hg-Hg de aproximadamente 2,50 Å. Los aniones SO 4 2− forman enlaces Hg-O largos y cortos que van desde 2,23 a 2,93 Å. [5]

Centrándonos en los enlaces Hg-O más cortos, el ángulo de enlace Hg – Hg – O es 165° ± 1°. [6] [7]

Preparación

Una forma de preparar sulfato de mercurio (I) es mezclar la solución ácida de nitrato de mercurio (I) con una solución de ácido sulfúrico de 1 a 6 : [8] [9]

Hg2 ( NO3 ) 2 + H2SO4 → Hg2SO4 + 2HNO3​​​​​

También se puede preparar haciendo reaccionar un exceso de mercurio con ácido sulfúrico concentrado : [8]

2Hg + 2H2SO4 → Hg2SO4 + 2H2O + SO2​​​

Uso en celdas electroquímicas

El sulfato de mercurio (I) se utiliza a menudo en celdas electroquímicas . [10] [11] [12] Fue introducido por primera vez en celdas electroquímicas por Latimer Clark en 1872, [13] Luego se utilizó alternativamente [ aclaración necesaria ] en celdas Weston fabricadas por George Augustus Hulett en 1911. [13] Se ha descubierto que es un buen electrodo a altas temperaturas superiores a 100 °C junto con el sulfato de plata. [14]

Se ha descubierto que el sulfato de mercurio (I) se descompone a altas temperaturas. El proceso de descomposición es endotérmico y ocurre entre 335 °C y 500 °C.

El sulfato de mercurio (I) tiene propiedades únicas que hacen posible la creación de celdas estándar. Tiene una solubilidad bastante baja (aproximadamente un gramo por litro); la difusión desde el sistema catódico no es excesiva y es suficiente para generar un gran potencial en un electrodo de mercurio. [15]

Referencias

  1. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual de química y física del CRC (99.ª edición). CRC Press. pp. 5–189. ISBN 978-1-138-56163-2.
  2. ^ Lide, David R. (1998), Manual de química y física (87.ª ed.), Boca Raton, FL: CRC Press, págs. 5-19, ISBN 0-8493-0594-2
  3. ^ Química inorgánica intermedia de JW Mellor, publicado por Longmans, Green and Company, Londres, 1941, página 388
  4. ^ "Sulfato mercurioso | 7783-36-0".
  5. ^ Matthias Weil; Michael Puchberger; Enrique J. Baran (2004). "Preparación y caracterización de monofluorofosfato de dimercurio (I) (V), Hg 2 PO 3 F: estructura cristalina, comportamiento térmico, espectros vibracionales y espectros de RMN de estado sólido de 31 P y 19 F". Inorg. Chem . 43 (26): 8330–8335. doi :10.1021/ic048741e. PMID  15606179.
  6. ^ Dorm, E. (1969). "Estudios estructurales sobre compuestos de mercurio (I). VI. Estructura cristalina del sulfato y selenato de mercurio (I)". Acta Chemica Scandinavica . 23 : 1607–15. doi : 10.3891/acta.chem.scand.23-1607 .
  7. ^ Weil, Matthias (2014). "Estructura cristalina de Hg2SO4: una redeterminación". Acta Crystallographica Sección E . 70 (9): i44. doi :10.1107/S1600536814011155. PMC 4186147 . PMID  25309168. 
  8. ^ Resultado de Google Books, consultado el 11 de diciembre de 2010
  9. ^ Sulfato mercurioso, sulfato de cadmio y la celda de cadmio. por Hulett GA The physical review.1907. p.19.
  10. ^ "Influencia de la microestructura en las propiedades de almacenamiento de carga del dióxido de manganeso sintetizado químicamente" por Mathieu Toupin, Thiery Brousse y Daniel Belanger. Chem. Mater. 2002, 14, 3945–3952
  11. ^ "Estudios de la fuerza electromotriz de la célula, Cd x Hg y | CdSO 4 ,(m) I Hg 2 SO 4 , Hg, en medios de dioxano-agua" por Somesh Chakrabarti y Sukumar Aditya. Journal of Chemical and Engineering Data , vol. 17, n.º 1, 1972
  12. ^ "Caracterización del sulfato de litio como un puente salino de valencia asimétrica para la minimización de los potenciales de unión líquida en mezclas de disolventes acuosos y orgánicos" por Cristiana L. Faverio, Patrizia R. Mussini y Torquato Mussini. Anal. Chem. 1998, 70, 2589–2595
  13. ^ ab "George Augustus Hulett: de los cristales líquidos a la celda estándar" de John T. Stock. Bull. Hist. Chem. Volumen 25, Número 2, 2000, págs. 91-98
  14. ^ Lietzke, MH; Stoughton, RW (noviembre de 1953). "El comportamiento de los electrodos de plata-sulfato de plata y de mercurio-sulfato de mercurio a altas temperaturas 1". Journal of the American Chemical Society . 75 (21): 5226–5227. doi :10.1021/ja01117a024.(se requiere suscripción)
  15. ^ "Sulfatos de mercurio y celdas estándar". por Elliott, RB y Hulett, GA The Journal of Physical Chemistry 36.7 (1932): 2083–2086.