Всички химични елементи на периодичната таблица са условно разделени от диагонала B - At на метали и неметали. При това последните са в малцинство и са разположени над и вдясно от границата. Металите имат ясно количествено предимство; от известните 118 елемента има повече от 80.
Всички те имат подобни физични свойства и са обединени от агрегатното си състояние. Има обаче изключение – елементът живак. Нека поговорим за това по-подробно.
Меркурий: позиция в периодичната таблица
Този елемент заема своята клетка в таблицата под номер 80. В същото време той се намира във втората група, вторична подгрупа, шеста дълъг период. Има атомна маса 200,59. Съществува под формата на седем стабилни изотопа: 196, 198, 199, 200, 201, 202, 204.
Той принадлежи към елементите на d-семейството, но не е преходен, тъй като последните запълват s-орбиталата. Живакът е член на металната подгрупа на цинка, заедно с кадмий и коперниций.
Обща характеристика на елемента
Химическите елементи от периодичната таблица имат строго подредено разположение и всеки има своя собствена електронна конфигурация на атома, която показва неговите свойства. Меркурий не е изключение. Структурата на външния и предвъншния електронна обвивкаследното: 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2.
Възможни степениокисляване: +1, +2. Живачният оксид и хидроксид са слабо основни, понякога амфотерни съединения. № 80 - Hg, латинско произношение"хидраргирум". Руско имеполучен от праславянски език, в което беше преведено като „ролка“. Други народи имат различно произношение и имена. Често самият елемент и елементите, които образува, са прости и сложни веществанаречени меркурати, живак. Това име идва от древни времена, когато Hg (елементът) е сравняван със среброто, което му придава второ значение след златото. Слънцето е символ на Aurum Au, Меркурий е символ на Hydrargyrum Hg.
Древните хора са вярвали, че има седем основни метала, включително живак. Група от тях беше отразена в Тоест златото беше свързано със Слънцето, желязото с Марс, живакът с Меркурий и т.н.
История на откритието
Живакът е известен от около 1500 години. Дори тогава той е бил описван като "течно сребро", подвижен, необичаен и мистериозен метал. Те също са научили как да го извличат в древни времена.
Разбира се, не беше възможно да се изследват неговите свойства, тъй като химията като такава все още не беше формирана. Смята се, че Меркурий е обвит във воал от мистерия и магия необичайно вещество, близък до среброто и способен да се превърне в злато, ако се направи твърд. Въпреки това, начини за получаване на чист живак в твърдо състояние агрегатно състояниенямаше и алхимичните изследвания не бяха увенчани с успех.
Основните държави, в които живакът е използван и добиван от древни времена, са:
- Китай;
- Месопотамия;
- Индия;
- Египет.
Въпреки това, вземете този металточно на чиста формауспя едва през 18 век, той го направи Шведски химикБранд. В същото време нито те, нито до този момент предоставиха доказателства за металността на веществото. Този въпросизяснен от М.В.Ломоносов и Браун. Точно тези учените бяха първитеуспя да замрази живак и по този начин потвърди, че той се характеризира с всички свойства на металите - блясък, електропроводимост, ковкост и пластичност, метален
Към днешна дата са получени различни живачни съединения; различни областитехническо производство.
Вещество живак
Като просто вещество, това е течност (при нормални условия) сребристо-бяла, подвижна и силно летлива. Типичен пример за използване на течен живак в неговата чиста форма е за измерване на температура.
Ако живакът се превърне в твърдо състояние, той ще изглежда като полупрозрачни кристали без мирис. Парите на това вещество са безцветни и много отровни.
Физични свойства
По своите физични свойства този метал е единственият представител, който когато нормални условияспособни да съществуват под формата на течност. Във всички останали имоти се вписва напълно Основни характеристикидруги представители на категорията.
Основните свойства са както следва.
- Агрегатно състояние: нормални условия - течност, твърди кристали - не по-висока от 352 o C, пари - над 79 K.
- Разтваря се в бензен, диоксан, кристали във вода. Има свойството да не мокри стъклото.
- Има диамагнитни свойства.
- Топлопроводим.
Топенето на живака става при отрицателна температура от -38,83 o C. Следователно това вещество принадлежи към групата на експлозивите при нагряване. Вътрешният енергиен резерв на връзката се увеличава няколко пъти.
Кипенето на живака започва при температура 356,73 o C. В този момент той започва да преминава в състояние на пара, което се състои от напълно невидими за окото молекули, свързани
Точката на топене на живака показва, че свойствата на този метал са очевидно необичайни. Това вещество започва да се изпарява, превръщайки се в невидими молекули на газообразно състояние, вече при нормални условия. стайна температура, което го прави особено опасен за здравето на хората и животните.
Химични свойства
Известен следните групиСъединения на основата на живак в различни степениокисление:
- сулфати, сулфиди;
- хлориди;
- нитрати;
- хидроксиди;
- оксиди;
- комплексни съединения;
- органометални вещества;
- интерметални;
- сплави с други метали - амалгами.
Точката на топене на живака му позволява да образува както течни, така и твърди амалгами. В такива сплави металите губят своята активност, ставайки по-инертни.
Реакцията между живак и кислород е възможна само при достатъчно висока температура, въпреки силната окислителна способност на неметала. При условия над 380 o C в резултат на този синтез се образува метален оксид със степен на окисление на последния +2.
Металът не взаимодейства с киселини, основи или неметали в свободна форма. химическа реакция, оставайки в течно състояние.
Той реагира с халогени доста бавно и само на студено, което се потвърждава от точката на топене на живака. Добър окислител за него е калиевият перманганат.
Да бъдеш сред природата
Съдържа се в земната кора, океаните, рудите и минералите. Ако говорим за общия процент на живак в недрата на земята, тогава това е приблизително 0,000001%. Като цяло може да се каже, че този елементразсеян Основните минерали и руди, които съдържат този метал, са както следва:
- цинобър;
- кварц;
- халцедон;
- слюда;
- карбонати;
- оловно-цинкови руди.
В природата живакът непрекъснато циркулира и участва в метаболитните процеси на всички слоеве на Земята.
Получаване на живак
Вторият метод се основава на извличането на живак и от сулфид силен редуциращ агент. Като например желязото. Продуктът се събира по същия начин, както в предишния случай.
Биологично въздействие върху живите организми
Температурата на живака трябва да е достатъчно ниска, за да премине в състояние на пара. Този процесзапочва още при 25 o C, тоест при обикновена стайна температура. В този случай присъствието на живи организми в стаята става опасно за здравето.
По този начин металът може да проникне в създанията чрез:
- кожа, непокътната, напълно непокътната;
- лигавици;
- дихателни пътища;
- храносмилателни органи.
Веднъж вътре, живачните пари навлизат в общия кръвен поток и след това влизат в синтеза на протеини и други молекули, образувайки съединения с тях. Така се натрупва вредният метал в черния дроб и костите. От местата на съхранение металът може отново да се включи в метаболитни процеси, синтези и разпади, причинявайки бавна интоксикация на организма, придружена с най-тежки последствия.
Той се екскретира от органите доста бавно и под въздействието на катализатори и адсорбенти. Например, мляко. Основните течности, чрез които металът се отделя в околната среда, са:
- слюнка;
- жлъчка;
- урина;
- продукти на стомашно-чревния тракт.
Има две основни форми на отравяне с това вещество: остра и хронична. Всеки има свои собствени характеристики и проявления.
Симптоми и лечение
Острата форма е типична за случаите, когато има разлив на живак в производството, т.е. когато едновременно се получава огромно изпускане на веществото в атмосферата. В такива ситуации незащитените хора започват да изпитват рязко влошаване на здравето си, т.е. отравяне. Симптомите са както следва:
- Възпаляват се дихателните органи, белите дробове, лигавиците на устата и гърлото.
- Телесната температура се повишава.
- По венците се образуват язви, те кървят, подуват се и стават изключително чувствителни. Понякога се образува живачен ръб.
- Наблюдава се атрофия на черния дроб и бъбреците.
- Втрисане, гадене и повръщане, световъртеж.
- Силно страда нервната система - нарушена е речта и координацията на движенията, наблюдава се тремор на крайниците.
- Отравянето е придружено от главоболие и диария с кръв.
Ако увреждането от живачните пари настъпи постепенно, болестта ще стане хронична. В този случай проявите няма да бъдат толкова драстични, но влошаването на благосъстоянието ще се натрупва ежедневно, като придобива все по-големи размери.
- Тремор на крайниците.
- Орални заболявания (гингивит, стоматит и други).
- Хипертония и тахикардия.
- изпотяване.
- Нервна възбуда.
- Главоболие.
- В тежки случаи могат да се провокират сериозни психични разстройства, включително шизофрения.
Всички тези последствия могат да възникнат поради дори леко изпускане на живак в атмосферата. Ако не демеркуризирате помещенията навреме, можете значително да навредите на здравето си.
Лечението в тези случаи обикновено се провежда със следните лекарства:
- витамини;
- антихистамини;
- барбитурати;
- "аминазин".
Използване от хора
Най-често срещаното място за използване и съхранение на метален живак е в термометри и термометри. Едно такова оборудване може да съдържа до 3 g метал. Освен това има няколко други области на човешката дейност, в които живакът се използва доста широко:
- лекарства (каломел, меркузал, промеран, много антисептици);
- технически дейности - източници на ток, лампи с нажежаема жичка, помпи, барометри, детонатор и др.;
- металургия - отлагане на огледала, украса с амалгами от злато и сребро, производство на метални сплави и чисти вещества;
- химическа индустрия;
- Селско стопанство.
В момента, поради наличието на по-безопасни и удобни вещества, живакът е практически изместен от медицината.
Вчера участвах 4 часа в срещи... Но това не интересува никого. Интересно е, че на втората среща от дясната ми страна висеше маса химически елементиД.И.Менделеев. И от меланхолия и безнадеждност пак глупаво го изучавах...
И по някаква причина бях привлечен към страната или b-подгрупата в 6-ти период.
Златото се различава от живака само с един протон и два неутрона в ядрото, което на фона на осемдесет протона и 120 неутрона е практически нищо - по-малко от 1% разлика в масата; и на електрон във външната обвивка - златото има 79 електрона, а живакът има 80. Малки разлики. Но колко различни са свойствата им. Живакът е течност при стайна температура. Което е глупост за металите! И вече знаете много за златото, какъв вид „плод“ е то.
Защо живакът е толкова радикално различен от другите метали и особено от най-близкия си съсед златото? Някак си не мислех сериозно за това - добре, те се различават и се различават: това е химия и физика. Отговорът удовлетворява всички ученици и студенти. И сега се замислям. И аз не разбрах!
Атомът на златото има един s-електрон във външната си орбитала, а атомът на живака има два s-електрона. От химична гледна точка разликата е голяма и определя разликата в химичните свойства на елементите от първа и втора група. Това е добре известно. Но защо среброто и кадмият или медта и цинкът не се различават по своите метални свойства, както златото от живака? Разликата в броя на протоните, неутроните и електроните е точно същата като тази на златото и живака!
Логично, най-лесният начин да получите злато от живак е просто да премахнете един протон и два неутрона от живачен атом. Алхимиците „почувствали“ това и се опитали да го направят. Но не можете да спорите срещу науката. За това е необходима голяма енергия - ядрена енергия. Това е между другото...
Защо живакът е течен при нормални условия? аз не разбирам
Аз ще помисля...
Почти всичко може да се обясни! Разбираш ли?
Ето моето обяснение. Газообразни, течни и в твърдо състояниесе определят от разликата между кинетичната енергия на атомите и молекулите на дадено вещество в дадено състояние (температура) и енергията на тяхното взаимодействие (потенциална енергия): в газ кинетичната енергия на движение на атоми и молекули е много по-голяма отколкото техните потенциална енергияатракциите и атомно-молекулярните частици могат да се движат независимо във всяка посока; в течности тези стойности са сравними с леко преобладаване на енергията на свързване - възникват стабилни асоциирани атоми и молекули; при твърди веществаенергията на свързване на молекулите и атомите е много по-голяма от кинетичната им енергия на движение и те по-дълго времеизвършвани една до друга, се появяват агломерати.
Тъй като живакът е течен, това показва отслабване на металната връзка между атомите в сравнение с други метали. Защо? Тъй като по някаква причина живачните атоми са по-малко склонни към образуване на делокализирана метална връзка чрез споделяне на външни електрони.
Структурата на атома на живака може да бъде представена със следната схема Hg)2)8)18)32)18)2. Числата показват броя на електроните, разположени в електронните обвивки (енергийни нива) около ядрото на живачен атом. Всички електронни обвивки са изключително запълнени и химически активните електрони на живачен атом са само 2 външни, така наречените s-електрона (буквата s означава, че електроните са сферично симетрично разпределени около атома и тъй като има два от тях в една орбитала, след това те магнитни моменти(гърбове) са срещуположно ориентирани, което осигурява тяхната взаимосвързаност магнитни полетакато два магнита).
Структурата на златния атом е следната: Au)2)8)18)32)18)1. Както можете да видите, единствената разлика е липсата на един s-електрон във външната орбитала. И тази разлика води до толкова големи последствия в разликата физични свойствазлато и живак.
Топлопроводимостта и електрическата проводимост на металите намаляват в следния ред:
Ag, Cu, Au, Zn, Ni, Fe, Pt, Hg. Живакът изглежда има най-ниската термична и електрическа проводимост в тази последователност от метали. Електрическата и топлопроводимост на живака е 40 пъти по-малка от тази на златото и 60 пъти по-малка от тази на среброто.
Само бисмутът и германият имат по-ниска електропроводимост от живака.
Топлопроводимостта и електропроводимостта на металите се определят от една причина: наличието на подвижни, свободни електрони (не локализирани само в орбиталите на отделните атоми) в веществото поради появата на така наречената "метална" връзка: делокализирана електрони в целия обем на метала. Това обстоятелство се отразява от закона на Biedemann-Franz: съотношението на топлопроводимостта към електрическата проводимост е постоянна стойност, която се променя малко с промените в природата на метала.
Колкото повече електрони се делегират в зоната на проводимост - зоната на свободно движение на електрони в цялата маса на веществото, зоната на делокализация на електроните (това е енергийното състояние на електроните, когато те престават да принадлежат към отделните атоми и започват да участват в проводимостта и топлопроводимостта на цялото вещество - тоест да се движат под въздействието на градиент на електрическо или топлинно поле) - толкова по-голяма е топлинната и електрическата проводимост на това вещество.
Живакът, съдейки по всичките му термични и електрически характеристики, има ясен проблем с дела на електроните, преминаващи в зоната на проводимост и съответно със силата на металната връзка. Тази слабост на металната връзка води до много ниската точка на топене на живака за метали (-39 C), неговата точка на кипене (358 C), топлина на топене (12 kJ/kg), ниска електрическа и топлопроводимост. Най-близкият съсед на Меркурий, златото, има точка на топене 1063 C, точка на кипене 2850 C, а топлинната и електрическата проводимост е 40 пъти по-висока от тази на живака.
Всички тези факти предполагат, че химически връзкимежду живачните атоми се определят не само от метални връзки - делокализирани електрони - но и от ковалентни: припокриващи се атомни електронни орбиталиживачни атоми.
Това води до това, че живачните атоми имат относително по-нисък дял на метални връзки в сравнение с други метали. Ковалентната връзка винаги е локализирана между атомите, насочена и наситена чрез двойка електрони - по един от всеки атом. Следователно атомите на живак са склонни към димеризация и полимеризация поради ковалентни връзки. Тази особеност на връзката между живачните атоми също води до факта, че живакът има най-много висока стойностйонизационна енергия на атомите (йонизационен потенциал - енергия на отделяне на електрони от атом): 10,44 eV! Златото, например, има 9,23 eV, а среброто има 7,58 eV. Тези цифри показват по-силно задържане на електрони от живачни атоми в сравнение с други метали.
Действително, живакът се характеризира с образуването на химични съединения със състав 2:2, които се считат за съединения на едновалентен живак. Но в такива съединения атомите на живак имат две връзки: те са свързани не само с други елементи, но и помежду си чрез ковалентна връзка: X-Hg-Hg-X. Тази структура на „едновалентен” живак е доказана чрез рентгенова дифракция и кондуктометрия. Електрическата проводимост на, например, живачен (I) нитрат се определя от преноса на Hg-Hg (+2) йони, а не Hg (+1).
Всички тези факти показват специално енергийно състояние на двата 6-s електрона в атома на живака. Тези електрони имат повишена свързаност помежду си в орбитата поради магнитни свойства. Следователно участието на тези електрони в образуването на метална връзка е трудно в сравнение с други подобни метали: кадмий и цинк. И точно това води до факта, че живакът е течност при стайна температура - делът на металните връзки в междуатомните взаимодействия е намален и е недостатъчен за осигуряване на твърдо, кристално състояние. Склонността на живачните атоми към димеризация и полимеризация определя ниската му топлопроводимост и електронна проводимост. Концентрацията на свободни електрони е ниска.
Живакът принадлежи към така наречените „полублагородни” метали („благородни” са рутений, родий, паладий, осмий, иридий, платина и злато).
Стандартният електрохимичен потенциал на живака е положителна стойност(не се разтваря със солна киселина, разредена сярна киселина, не измества водорода от киселини), но стойността му е по-малка от тази на златото и платината (следователно живакът е по-малко химически стабилен и по-електрохимично активен от златото и платината). Живакът реагира, макар и доста неактивно, с типично привличане на електрони химични съединения(окислители), т.е. той е много по-малко инертен от златото и елементите от платиновата група.
Уникалността на живака се крие и във факта, че той лесно разтваря други метали, като същевременно запазва фазово състояние- образуват се т. нар. амалгами. Това е отделен интересна темаотносно живака. Друг интересен факт за живака: именно върху този метал е открит ефектът на свръхпроводимостта ниски температури. Беше удобно да се постави в стъклени капиляри.
Така че защо живакът, а не неговите аналози в периодичната таблица - кадмий и цинк, са течни при стайна температура?
Причините, водещи до това, могат да бъдат описани по следния начин: отслабване на способността на външните електрони на живачните атоми да участват в образуването на метална връзка между атомите поради относително значителния магнитно взаимодействиевъншни s-електрони помежду си. Това се определя от размера на външната 6s орбитала на живачния атом, величината на енергията на свързване на външните s-електрони на тази орбитала с ядрото, величината електронна плътноств тази орбитала. Всички тези фактори водят до увеличаване на приноса и значението на ковалентните връзки в междуатомните връзки на живачните атоми. Какво отслабва интегралното, колективното метална връзкаживачни атоми.
Въз основа на това е логично да се предположи, че следващият аналог на живака, елемент 112, също ще бъде стопим. Въпреки че този елемент има доста голяма масаядра на атоми и това може да увеличи тенденцията от това веществодо твърдо, кристално състояние при атмосферно налягане. Но точките на топене и кипене на това вещество очевидно трябва да са относително ниски. Това може да се провери само експериментално.
Критерият за истината е практиката!
Отзиви
Дневната аудитория на портала Proza.ru е около 100 хиляди посетители, които обща сумапрегледайте повече от половин милион страници според брояча на трафика, който се намира вдясно от този текст. Всяка колона съдържа две числа: брой гледания и брой посетители.
Между село Карагаш и град Слободзея, съобщи в петък местен телевизионен канал, позовавайки се на Министерството на държавната сигурност (МГБ) на непризнатата република.
(Hg) - химичен елемент от група II на периодичната система на Менделеев, атомен номер 80, атомна маса 200,59; сребристо-бял тежък метал, течен при стайна температура.
Живакът е един от седемте метала, известни от древността. Въпреки факта, че живакът е микроелемент и има много малко от него в природата (приблизително същото количество като среброто), той се намира в свободно състояние под формата на включвания в скалите.
Освен това е много лесно да се изолира при печене от основния минерал - сулфид (цинобър). Живачните пари лесно кондензират в лъскава, подобна на сребро течност. Плътността му е толкова висока (13,6 g/cc), че кофа с живак обикновен човекДори няма да ви вдигне от пода.
Живакът се използва широко в производството на научни инструменти (барометри, термометри, манометри, вакуумни помпи, нормални елементи, полярографи, капилярни електрометри и др.), в живачни лампи, ключове, токоизправители; като течен катод при производството на каустични основи и хлор чрез електролиза, като катализатор в синтеза оцетна киселина, в металургията за амалгамиране на злато и сребро, в производството на експлозиви; в медицината (каломел, сублимат, органоживачни и други съединения), като пигмент (цинобър), в селско стопанствокато защитно средство за семена и хербицид, а също и като компонент на боята морски кораби(за борба с замърсяването от техните организми).
У дома живакът може да се намери в звънец, флуоресцентни лампи или медицински термометър.
Металният живак е силно токсичен за всички форми на живот. Основната опасност са живачните пари, отделянето на които от открити повърхности се увеличава с повишаване на температурата на въздуха. При вдишване живакът навлиза в кръвта. В тялото живакът циркулира в кръвта, съединявайки се с протеини; частично се отлагат в черния дроб, бъбреците, далака, мозъчната тъкан и др.
Токсичният ефект е свързан с блокиране на сулфхидрилните групи на тъканните протеини и нарушаване на мозъчната дейност (предимно на хипоталамуса). Живакът се отделя от тялото чрез бъбреците, червата, потните жлези и др.
Рядко се срещат остри отравяния с живак и неговите пари. При хронично отравяненаблюдават се емоционална нестабилност, раздразнителност, намалена работоспособност, нарушение на съня, треперене на пръстите, намалено обоняние и главоболие. Характерен признакотравяне - появата на синьо-черна граница по ръба на венците; увреждането на венците (отпуснатост, кървене) може да доведе до гингивит и стоматит.
При отравяне органични съединенияживак (диетилживачен фосфат, диетилживак, етилживачен хлорид) преобладават признаци на едновременно увреждане на централната нервна (енцефало-полиневрит) и сърдечно-съдовата система, стомаха, черния дроб и бъбреците.
Основната предпазна мярка при работа с живак и неговите съединения е да се предотврати навлизането на живак в тялото през дихателните пътища или повърхността на кожата.
Разлятият на закрито живак трябва да се събира най-внимателно. Особено много пари се образуват, ако живакът се е разпръснал на много малки капчици, които са се запушили в различни пукнатини, например между паркетни плочки. Всички тези капчици трябва да бъдат събрани.
Това става най-добре с калаено фолио, по което лесно полепва живакът, или с медна тел, измита с азотна киселина. И онези места, където живакът все още може да се задържи, се пълнят с 20% разтвор на железен хлорид. добре превантивна мяркасрещу отравяне с живачни пари - внимателно и редовно, в продължение на много седмици или дори месеци, проветрявайте помещението, където е разлят живакът.
Последиците за околната среда от замърсяването с живачни пари се проявяват предимно в водна среда- потиска се жизнената дейност на едноклетъчните организми морски водораслии риби, се нарушава фотосинтезата, усвояват се нитрати, фосфати, амониеви съединения и др. Живачните пари са фитотоксични и ускоряват стареенето на растенията.
живак
ЖИВАК-И; и.Химичен елемент (Hg), течност хеви метъл сребристо-бял цвят(широко използван в химията и електротехниката). Жив като живак.(много мобилен).
◊ Живачен фулминат Експлозивно вещество под формата на бял или сив прах.
живак(лат. Hydrargyrum), химичен елемент от група II на периодичната таблица. Сребрист течен метал (от тук латинско име; от гръцки hýdōr - вода и árgyros - сребро). Плътност при 20°C 13,546 g/cm 3 (по-тежка от всички известни течности), T pl –38,87°C, Tбала 356,58°C. Живачните пари при високи температури и при електрически разрядизлъчват синкаво-зелена светлина, богата на ултравиолетови лъчи. Химически устойчив. Основният минерал е цинобър HgS; Среща се и самороден живак. Използва се в производството на термометри, манометри, газоразрядни устройства, в производството на хлор и натриев хидроксид (като катод). Сплави на живак с метали - амалгами. Живакът и много от неговите съединения са отровни.
ЖИВАКЖИВАК (лат. Hydrargyrum), Hg (чете се "hydrargyrum"), химичен елемент с атомен номер 80, атомна маса 200,59.
Естественият живак се състои от смес от седем стабилни нуклида: 196 Hg (съдържание 0,146% от теглото), 198 Hg (10,02%), 199 Hg (16,84%), 200 Hg (23,13%), 201 Hg (13,22%) , 202 Hg (29,80%) и 204 Hg (6,85%). Радиусът на живачен атом е 0,155 nm. Радиус на Hg + йон - 0.111 nm (координационен номер 3), 0.133 nm (координационен номер 6), Hg 2+ йон - 0.083 nm (координационен номер 2), 0.110 nm (координационен номер 4), 0.116 nm (координационен номер 6) или 0,128 nm (координационно число 8). Последователните енергии на йонизация на неутрален живачен атом са 10,438, 18,756 и 34,2 eV. Намира се в група IIB, период 6 на периодичната система. Конфигурация на външни и пред-външни електронни слоеве 5 с 2
стр 6
д 10
6с 2
. В съединенията проявява степени на окисление +1 и +2. Електроотрицателност според Полинг (см.ПОЛИНГ Линус) 1,9.
История на откритието
Живакът е познат на човечеството от древни времена. Изпичане на цинобър (см.ЦИНАБЪР) HgS, водещ до производството на течен живак, е бил използван още през 5 век. пр.н.е д. в Месопотамия (см.МЕСОПОТАМИЯ). Използването на цинобър и течен живак е описано в древни документи от Китай и Близкия изток. Първо Подробно описаниеполучаването на живак от цинобър е описано от Теофраст (см.ТЕОФРАСТ)около 300 г. пр.н.е д.
В древни времена живакът е бил използван за добив на злато (см.ЗЛАТО (химичен елемент)от златни руди. Този метод се основава на способността му да разтваря много метали, образувайки течни или стопими амалгами (см.АМАЛГАМА). Когато златната амалгама се калцинира, летливият живак се изпарява, оставяйки златото след себе си. През втората половина на 15-ти век в Мексико се използва амалгамиране за извличане на сребро от руда (см.СРЕБЪРНО).
Алхимиците считат живака интегрална частвсички метали, вярвайки, че чрез промяна на съдържанието му е възможно живакът да се трансформира в злато. Едва през 20в. физиците са установили, че в процеса ядрена реакцияживачните атоми всъщност се превръщат в златни атоми. Но този метод е изключително скъп.
Течен живак- много подвижна течност. Алхимиците наричали живака „живак“ на името на римския бог Меркурий, известен със своята бързина на движение. На английски, френски, испански и ИталианскиИмето "живак" се използва за живак. Съвременното латинско наименование идва от гръцките думи "hudor" - вода и "argyros" - сребро, т.е. "течно сребро".
Живачните препарати се използват в медицината през Средновековието (ятрохимия (см.ЯТРОХИМИЯ)).
Да бъдеш сред природата
Рядък микроелемент. Съдържанието на живак в земната кора е 7,0·10–6% от масата. В природата живакът се среща в свободно състояние. Образува повече от 30 минерала. Основният руден минерал е цинобърът. Живачните минерали под формата на изоморфни примеси се намират в кварц, халцедон, карбонати, слюда и оловно-цинкови руди. Жълтата модификация на HgO се среща в природата като минерала монтридит. Участва в метаболитните процеси на литосферата, хидросферата и атмосферата голям бройживак Съдържанието на живак в рудите варира от 0,05 до 6-7%.
Касова бележка
Живакът първоначално е бил получен от цинобър (см.ЦИНАБЪР), поставяне на парчета от него в снопове храсти и изгаряне на цинобър в огньове.
Понастоящем живакът се произвежда чрез редокс изпичане на руди или концентрати при 700-800 o C в пещи с кипящ слой, тръбни или муфелни. Условно процесът може да се изрази:
HgS + O 2 = Hg + SO 2
Добивът на живак при този метод е около 80%. По-ефективен начин за получаване на живак е чрез нагряване на руда с Fe (см.ЖЕЛЯЗО)и CaO:
HgS + Fe = Hg – + FeS,
4HgS + 4CaO = 4Hg – + 3CaS + CaSO 4.
Особено чистият живак се получава чрез електрохимично рафиниране върху живачен електрод. В този случай съдържанието на примеси варира от 1·10–6 до 1·10–7%.
Физични и химични свойства
Живакът е сребристо-бял метал, безцветен в пари. Единственият метал, който е течен при стайна температура. Точка на топене –38,87°C, точка на кипене 356,58°C. Плътността на течния живак при 20°C е 13,5457 g/cm3, а на твърдия живак при –38,9°C е 14,193 g/cm3.
Твърдият живак е безцветни кристали с октаедрична форма, съществуващи в две кристални модификации. „Високотемпературната“ модификация има ромбоедрична a-Hg решетка, параметрите на нейната елементарна клетка (при 78 K) са a = 0,29925 nm, ъгъл b = 70,74 o. Нискотемпературната модификация b-Hg има тетрагонална решетка (под 79K).
Използвайки живак, холандският физик и химик Х. Камерлинг-Онес (см. KAMERLING-ONNES Heike)през 1911 г. той за пръв път наблюдава явлението свръхпроводимост (см.Свръхпроводимост). Температурата на прехода на a-Hg към свръхпроводящо състояние е 4.153K, b-Hg - 3.949K. С повече високи температуриживакът се държи като диамагнетик (см.ДИАМАГНИТЕН). Течният живак не мокри стъклото и е практически неразтворим във вода (6·10–6 g живак се разтварят в 100 g вода при 25°C).
Стандартен електроден потенциал на двойката Hg 2+ 2 /Hg 0 = +0,789 V, двойката Hg 2+ /Hg 0 = +0,854 V, двойката Hg 2+ /Hg 2+ 2 = +0,920 V. Живакът не се разтваря в неокисляващи киселини, освобождавайки водород. (см.ВОДОРОД). (см.КИСЛОРОД)
Кислород (см.КИСЛОРОД)и сухият въздух при нормални условия не окислява живака. Влажен въздух и кислород с ултравиолетово облъчване или електронно бомбардиране окисляват живака от повърхността до образуване на оксиди.
Живакът се окислява от атмосферния кислород при температури над 300°C, образувайки червен живачен оксид HgO:
2Hg + O 2 = 2HgO.
Над 340°C този оксид се разлага на прости вещества.
При стайна температура живакът се окислява от озон (см.ОЗОН).
Живакът не реагира при нормални условия с молекулярен водород, но с атомния водород образува газообразния хидрид HgH. Живакът не взаимодейства с азот, фосфор, арсен, въглерод, силиций, бор и германий.
Живакът не реагира с разредени киселини, а се разтваря в царска вода (см. AQUA REGIA)и в азотна киселина. Освен това, в случай на киселина, реакционният продукт зависи от концентрацията на киселината и съотношението на живака към киселината. Когато има излишък от живак в студа, възниква реакцията:
6Hg + 8HNO 3 разл. = 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Ако има излишък от киселина:
3Hg + 8HNO 3 = 3Hg(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
С халогени (см.ХАЛОГЕН)живакът активно взаимодейства с образуването на халогениди (см.ХАЛОГЕНИДИ). При реакции на живак със сяра (см.сяра),
селен (см.СЕЛЕН)и телур (см.ТЕЛУР)възникват халкогениди (см.ХАЛКОГЕНИДИ) HgS, HgSe, HgTe. Тези халкогениди са практически неразтворими във вода. Например PR стойността на HgS = 2·10 –52. Живачен сулфид се разтваря само в кипяща HCl, царска вода (това образува комплекс 2–) и в концентрирани разтворисулфиди на алкални метали:
HgS + K 2 S = K 2 .
Сплавите на живак с метали се наричат амалгами (см.АМАЛГАМА). Устойчиви на амалгамиране метали - желязо (см.ЖЕЛЯЗО),
ванадий (см.ВАНАДИЙ),
молибден (см.МОЛИБДЕН),
волфрам (см.ВОЛФРАМ),
ниобий (см.НИОБИЙ)и тантал (см.ТАНТАЛ (химичен елемент). С много метали живакът образува интерметални съединения, живаци.
Живакът образува два оксида: живачен (II) оксид HgO и живачен (I) оксид Hg 2 O, който е нестабилен на светлина и при нагряване (черни кристали).
HgO образува две модификации - жълта и червена, различаващи се по размер на кристалите. Червената модификация се образува, когато към разтвор на Hg 2+ сол се добави алкал:
Hg(NO 3) 2 + 2NaOH = HgOЇ + 2NaNO 3 + H 2 O.
Жълтата форма е химически по-активна и става червена при нагряване. Червената форма става черна при нагряване, но се връща към първоначалния си цвят при охлаждане.
Когато се добави алкал към разтвор на живачна (I) сол, се образува живачен (I) оксид Hg 2 O:
Hg 2 (NO 3) 2 + 2NaOH = Hg 2 O + H 2 O + 2NaNO 3.
На светлина Hg 2 O се разлага на живак и HgO, давайки черна утайка.
Съединенията на живак(II) се характеризират с образуването на стабилни комплексни съединения (см.КОМПЛЕКСНИ ВРЪЗКИ):
2KI + HgI 2 = K 2,
2KCN + Hg(CN) 2 = K 2 .
Солите на живак(I) съдържат групата Hg 2 2+ с връзката –Hg–Hg–. Тези съединения се получават чрез редуциране на живачни (II) соли с живак:
HgSO 4 + Hg + 2NaCl = Hg 2 Cl 2 + Na 2 SO 4,
HgCl 2 + Hg = Hg 2 Cl 2.
В зависимост от условията живачните (I) съединения могат да проявяват както окислителни, така и редуциращи свойства:
Hg 2 Cl 2 + Cl 2 = 2HgCl 2,
Hg 2 Cl 2 + SnCl 2 = 2Hg + SnCl 4. (см.ПЕРОКСИДНИ СЪЕДИНЕНИЯ)
кислородна вода (см.ПЕРОКСИДНИ СЪЕДИНЕНИЯ) HgO 2 - кристали; нестабилен, експлодира при нагряване и удар.
Приложение
Живакът се използва за производството на катоди за електрохимично производство на разяждащи алкали и хлор, както и за полярографи, в дифузионни помпи, барометри и манометри; за определяне на чистотата на флуора и неговата концентрация в газове. Колбите на газоразрядните лампи (живачни и флуоресцентни) и източниците на ултравиолетово лъчение се пълнят с живачни пари. Живакът се използва при позлатяване и при извличане на злато от руда. ( см. )
Сулема ( см.) - най-важният антисептик, използван в разреждания 1:1000. Живачен (II) оксид, цинобър HgS се използват за лечение на очни, кожни и венерически заболявания. Цинобърът се използва и за направата на мастило и бои. В древността ружът се е правил от цинобър. Каломел (см.КАЛОМЕЛ)използва се във ветеринарната медицина като слабително средство.
Физиологично действие
Живакът и неговите съединения са силно токсични. Живачните пари и съединения се натрупват в човешкото тяло, абсорбират се от белите дробове, навлизат в кръвта, нарушават метаболизма и заразяват нервна система. Признаци на отравяне с живак се появяват още при концентрации на живак 0,0002–0,0003 mg/l. Живачните пари са фитотоксични и ускоряват стареенето на растенията.
При работа с живак и неговите съединения трябва да се избягва навлизането му в тялото през дихателните пътища и кожата. Съхранявайте в затворени съдове.
енциклопедичен речник. 2009 .
Синоними:Вижте какво е „живак“ в други речници:
Меркурий и... Руски правописен речник
Живак/ … Морфемно-правописен речник
ЖИВАК, Hydrargyrum (от гръцки hydor вода и argyros сребро), Mercurium, Hydrargyrum VIvum, s. metallicum, Mercurius VIvus, Argentum VIvum, сребристо-бял течен метал, симв. Hg, при. V. 200,61; победи V. 13,573; при. обем 15,4; t° замръзнало... ... Голям медицинска енциклопедия
(първи електрон)
(според Полинг)
| Hg | 80 |
| 200,59 | |
| 4f 14 5d 10 6s 2 | |
| живак | |
живак- елемент от вторична подгрупа от втора група, шести период от периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 80. Означава се със символа Hg (лат. Hydrargyrum). Простото вещество живак (CAS номер: 7439-97-6) е преходен метал, при стайна температура е тежка, сребристо-бяла, видимо летлива течност, чиито пари са изключително отровни. Живакът е един от двата химични елемента (и единственият метал), чиито прости вещества при нормални условия са в течно агрегатно състояние (вторият елемент е бром). В природата се среща както в самороден вид, така и образува редица минерали. Живакът най-често се получава чрез редукция от неговия най-често срещан минерал, цинобър. Използва се за направа измервателни уреди, вакуумни помпи, източници на светлина и в други области на науката и технологиите.
През 19 век лекарите са лекували рани и полово предавани болести с живак.
произход на името
Руското име за живак, според една версия, е заемка от арабски (чрез тюркски езици); според друга версия „живак“ се свързва с литовския риту- ролка, ролка, произлизаща от индоевроп ret(x)- бягай, търкаляй се.
Живачни съединения
Живакът и неговите съединения се използват в технологиите, химическа индустрия, лекарство. Жълтият живачен(II) оксид се намира в очни мехлеми и мехлеми за лечение на кожни заболявания. Червеният живачен (II) оксид се използва за производството на бои.
Живакът (I) хлорид, наречен каломел, се използва в пиротехниката, а също и като фунгицид.
В някои страни каломелът се използва като слабително средство. Токсичен ефекткаломелът се проявява особено, когато след перорален прием не настъпва слабителен ефект и тялото за дълго времене е освободен от това лекарство. Живачен (II) хлорид, наречен сублимат, е много токсичен. Сублиматът се използва в медицината като дезинфектант, в техниката се използва за обработка на дърво, производство на някои видове мастило, ецване и почерняване на стомана.
Живакът е сравнително рядък елемент в земната кора. средна концентрация 0,08 ppm. Въпреки това, поради факта, че живакът слабо се свързва химически с най-често срещаните елементи в земната кора, живачните руди могат да бъдат много концентрирани в сравнение с обикновените скали. Най-богатите на живак руди съдържат до 2,5% живак. Понякога живакът се среща дори в естествената му форма.
В околната среда
Нива на живак в ледниците над 270 години
Преди индустриална революцияОтлагането на живак от атмосферата е около 4 нанограма на литър лед. Естествени изворивулканите, като вулканите, представляват приблизително половината от всички емисии на живак в атмосферата. Човешката дейност е отговорна за останалата половина. Основен дял в него имат емисиите от изгаряне на въглища предимно в ТЕЦ - 65%, златодобив - 11%, топене на цветни метали - 6,8%, производство на цимент - 6,4%, депониране на отпадъци - 3%, производство на сода - 3%, чугун и стомана - 1,4%, живак (главно за батерии) - 1,1%, останалите - 2%.
Едно от най-лошите замърсявания с живак в историята се случи през японски градМинамата през 1956 г., което доведе до повече от три хиляди жертви, които или умряха, или бяха сериозно засегнати от болестта на Минамата.
Касова бележка
Химични свойства
Живакът е ниско активен метал (виж серията от напрежения).
При нагряване до 300 °C живакът реагира с кислорода: 2Hg + O 2 → 2HgO Образува червен цвят. Тази реакция е обратима: при нагряване над 340 °C оксидът се разлага до прости вещества. Реакцията на разлагане на живачен оксид исторически е един от първите начини за производство на кислород.
Живакът не се разтваря в разтвори на киселини, които нямат окислителни свойства, но се разтваря в царска вода и азотна киселина, образувайки двувалентни живачни соли. Когато излишъкът от живак се разтвори в азотна киселина на студено, се образува нитрат.
От елементите от група IIB живакът има способността да разрушава много стабилната 6d 10 - електронна обвивка, което води до възможността за съществуване на живачни съединения (+4). Така че, в допълнение към слабо разтворимите Hg 2 F 2 и HgF 2, разлагащи се с вода, има и HgF 4, получен чрез взаимодействието на живачни атоми и смес от неон и флуор при температура 4.
Приложение
Живакът се използва в производството на термометри; флуоресцентните лампи също се пълнят с живачни пари. Живачните контакти служат като сензори за положение. В допълнение, металният живак се използва за производството на редица важни сплави.
Преди това различни метални амалгами, особено златни и сребърни амалгами, бяха широко използвани в бижута, огледала и зъбни пломби. В технологията живакът се използва широко за барометри и манометри. Живачните съединения са били използвани като антисептик (сублимат), слабително (каломел), в производството на шапки и др., но поради високата си токсичност до края на 20-ти век те практически са били изтласкани от тези области (замествайки амалгамацията с