TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA THỦY NGÂN (Hg)

1. Lịch sử về nguyên tố thủy ngân

-  Hg là ký hiệu hóa học ngày nay cho thủy ngân. Nó là viết tắt của Hydrargyrum, từ Latinh hóa của từ Hy Lạp Hydrargyros, là tổ hợp của 2 từ 'nước' và 'bạc' — vì nó lỏng giống như nước, và có ánh kim giống như bạc. Trong ngôn ngữ châu Âu, nguyên tố này được đặt tên là Mercury, lấy theo tên của thần Mercury của người La Mã, được biết đến với tính linh động và tốc độ. Biểu tượng giả kim thuật của nguyên tố này cũng là biểu tượng chiêm tinh học cho Thủy Tinh.

2. Tính chất vật lí

-  Kim loại màu trắng, lỏng ở nhiệt độ thường, ở trạng thái rắn dẻo.

-  Thủy ngân có tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt. Kim loại này có hệ số nở nhiệt là hằng số khi ở trạng thái lỏng, Thủy ngân rất độc, có thể gây chết người khi bị nhiễm độc qua đường hô hấp.

-  Thủy ngân là kim loại nặng có khối lượng riêng là 13,546 g/cm³, có nhiệt độ nóng chảy là -38,862⁰C và sôi ở 356,66⁰C.

3. Tính chất hóa học

-  Thủy ngân là kim loại có tính khử yếu.

-  Trạng thái oxi hóa phổ biến là +1, +2.

a. Tác dụng với phi kim

Ở điều kiện nhiệt độ cao, Hg tác dụng với một số phi kim (như oxi, halogen,...) riêng lưu huỳnh phản ứng xảy ra trong điều kiện thường (dùng để thu hồi thủy ngân).

Ví dụ: Hg + S   →  HgS

            2Hg + O₂   → 2HgO

            Hg + Cl₂   →  HgCl₂

b. Tác dụng với axit

Hg chỉ tác dụng được với các axit có tính oxi hóa mạnh, đặc.

2Hg + 2H₂SO₄ (đặc, nóng)   →  Hg₂SO₄ + SO₂  + 2H₂O

     Hg + 4HNO₃ (đặc, nóng)   →  Hg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.

Hg tan trong nước cường toan.

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

* Lưu ý: Tạo nên hỗn hống (lỏng hoặc rắn) với nhiều kim loại (Na, K, Ca, Ba, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Pb,v.v…), hỗn hống là hợp chất giữa kim loại hoặc hợp  kim.

 4. Trạng thái tự nhiên

-  Là một nguyên tố hiếm trong vỏ Trái Đất, thủy ngân được tìm thấy hoặc như là kim loại tự nhiên (hiếm thấy) hay trong chu sa, corderoit, livingstonit và các khoáng chất khác với chu sa (HgS) là quặng phổ biến nhất.

5. Điều chế

-  Kim loại thu được bằng cách đốt nóng chu sa trong luồng không khí và làm lạnh hơi thoát ra.

  HgS + O₂   →  Hg + SO₂

6. Ứng dụng

 Thủy ngân được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các hóa chất,trong kỹ thuật điện và điện tử. Nó cũng được sử dụng trong một số nhiệt kế. Các ứng dụng khác là:

 - Máy đo huyết áp chứa thủy ngân (đã bị cấm ở một số nơi).

 - Thimerosal, một hợp chất hữu cơ được sử dụng như là chất khử trùng trong vaccin và mực xăm.

 - Phong vũ kế thủy ngân, bơm khuyếch tán, tích điện kế thủy ngân và nhiều thiết bị phòng thí nghiệm khác. Là một chất lỏng với tỷ trọng rất cao, Hg được sử dụng để làm kín các chi tiết chuyển động của máy khuấy dùng trong kỹ thuật hóa học.

 - Điểm ba trạng thái của thủy ngân, -38,8344 °C, là điểm cố định được sử dụng như nhiệt độ tiêu chuẩn cho thang đo nhiệt độ quốc tế (ITS-90).

 - Trong một số đèn điện tử.

 - Hơi thủy ngân được sử dụng trong đèn hơi thủy ngân và một số đèn kiểu "đèn huỳnh quang" cho các mục đích quảng cáo. Màu sắc của các loại đèn này phụ thuộc vào khí nạp vào bóng.

 - Thủy ngân được sử dụng tách vàng và bạc trong các quặng sa khoáng.

 - Thủy ngân vẫn còn được sử dụng trong một số nền văn hóa cho các mục đích y học dân tộc và nghi lễ. Ngày xưa, để chữa bệnh tắc ruột, người ta cho bệnh nhân uống thủy ngân lỏng (100-200 g). Ở trạng thái kim loại không phân tán, thủy ngân không độc và có tỷ trọng lớn nên sẽ chảy trong hệ thống tiêu hóa và giúp thông ruột cho bệnh nhân.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng