氨汞化

氨汞化，即氨汞化合物。

在鋅副族元素中,鋅、鎘的二價鹽水溶液與氨水反應都能生成白色氫氧化物沉澱。該沉澱均能溶於過量氨水中,形成可溶性氨配合物。但二價汞鹽溶液與氨水反應得到的沉澱卻是氨基汞鹽。

基本介紹

• 中文名：氨汞化
• 含義：氨汞化合物
• 反應：二價汞鹽溶液與氨水反應
• 領域：無機合成

簡介

製備了Hg(NH₂)Cl，Hg(NH₂)NO₃和Hg(NH₃)₂Cl₂固體.通過實驗對它們在氨水及銨鹽溶液，氨性緩衝溶液，常見酸及配離子共存體系中的溶解性作了定性研究，並從配體平衡，硬軟酸鹼理論和物質結構等方面作了簡要解釋。

實驗及現象

實驗方法

1、氨汞化合物的製備

氯化氨基汞[Hg(NH₂)Cl]:向8mL 0.1mol·L^-1的HgCl2溶液中滴加1mL4mol·L^-1的氨水，將生成的白色澱澱分離，並洗滌至近中性，在70℃下乾燥數小時，得白色固體粉末；

硝酸氨基汞[Hg(NH₂)NO₃]:與氯化氨基汞的製備方法類似，得到的產品也是白色固體粉末；

氯化二氨合汞[Hg(NH₃)₂Cl₂]:向8mL乙醚中加入無水的HgCl₂固體至飽和，再通入用鹼石灰乾燥的氨氣，得白色沉澱；或在8mL飽和NH₄Cl溶液中加HgCl₂固體至飽和，向其中通入氨氣，得白色沉澱.將白色沉澱分離，分別用相應的溶劑洗滌數次，在60℃溫度下乾燥數小時，均得到白色固體粉末氯化二氨合汞。產品Hg(NH₂)Cl與Hg(NH₃)₂Cl₂的區別可通過加熱實驗確定。Hg(NH₃)₂Cl₂有固定的熔點，而Hg(NH₂)Cl加熱時不經熔化就分解。

實驗現象分析

1、氨汞化合物在不同溶劑中的溶解性分析

（1）在氨水中的溶解性

在氨水中，三種氨汞化合物均難溶.這是因為大量氨的存在對該化合物的離解平衡有抑制作用.而且在鹼性條件下，氨汞化合物還轉化成少量淡黃色HgO，使得沉澱的溶解變得更加困難。從HSAB原則看，Hg²⁺是軟酸，而NH₃是比Cl^-，NO₃^-更硬的鹼，取代是難以進行的。

（2）在銨鹽中的溶解性

大量銨根離子的存在對Hg(NH₂)Cl和Hg(NH₂)NO₃的離解是有利的。從離解平衡的角度看，這兩種氨基汞鹽都應該易溶。但事實並非如此.在相同濃度銨根離子的溶液中，Hg(NH₂)NO₃易溶，而Hg(NH₂)Cl不溶。這與Hg(NH₂)Cl的共價性較強，而Hg(NH₂)NO₃的離子性較強有關。

（3）在氨性緩衝溶液中的溶解性

在NH₄Cl/NH₃·H₂O的緩衝溶液中，Cl^-是大量的。大量Cl^-的存在不利於可溶性氨配合物的生成，而有利於沉澱Hg(NH₂)Cl或Hg(NH₃)₂Cl₂的形成。故Hg(NH₂)Cl在含大量NH₄Cl的緩衝溶液中是不溶的。由於Hg(NH₂)Cl的溶解度較Hg(NH₂)NO₃小，後者在含大量Cl^-的緩衝溶液中轉化為Hg(NH₂)Cl沉澱。在含少量NH₄Cl的NH₃·H₂O中，情況並非如此。雖然Cl^-的存在不利於沉澱的溶解，但由於Cl^-濃度較小，影響不大。而少量銨根離子的存在有利於Hg(NH₂)⁺的離解，大量NH₃的存在又有利於可溶性配離子Hg(NH₃)₄²⁺的形成。因此，兩種氨基汞鹽均易溶於含有少量銨根離子的NH₃·H₂O中。

（4）在H+及配體存在時的溶解性

在強酸溶液中，Hg(NH₂)Cl與Hg(NH₂)NO₃均不易受單一H⁺進攻。

如Hg(NH₂)Cl，Hg(NH₂)NO₃均不溶於H₂SO₄，HNO₃中，即便加熱也不溶，這就是證明。但有較強的配體與H⁺共存時，情況就不同了。因配體與H⁺對Hg(NH₂)⁺的共同作用，Hg(NH₂)Cl，Hg(NH₂)NO₃均易轉化為可溶性配離子。如兩種氨基汞鹽均易溶於鹽酸。若配體的配位能力較Cl^-更強時，無需H⁺的幫助就能使沉澱溶解。如氨基汞鹽易溶於濃的NaBr，NaI溶液中即是證明。

2、結構分析

（1）Hg(NH2)Cl

該物質是含有Hg(NH₂)⁺單元的鋸齒鏈狀結構，N-Hg-N是直線型。

N原子周圍的兩個H原子和兩個Hg原子形成四面體結構；一個Hg原子周圍除有兩個N原子外，還有四個Cl^-配位，構成畸變的八面體結構.鏈和鏈之間是通過共用的配位Cl原子搭橋，處於橋鍵的的配位Cl^-不易電離；而N原子價鍵已達飽和，無孤電子對，且顯正電性，H⁺無法接近帶正電性的N原子。因此，這種結構的氨汞配合物在非配位酸中是相當穩定的。若同時存在H⁺或銨根離子等對取代出的-NH₂的共同作用，協助配體對Hg的進攻，這種溶解更易進行。

（2）Hg(NH₂)NO₃

這種物質的結構與Hg(NH₂)Cl是一樣的，只是由於NO₃^-與CI^-在結構及配位能力上的差異使得它們在溶解性上略有差異。

結論

由試驗結果及以上分析，可以得出以下三點結論:①在氨水中，三種氨汞化合物均難溶；②在非配位酸中，僅Hg(NH₃)₂Cl₂在加熱下緩慢溶解。而在配位酸中(如HX)，三種氨汞化合物均可溶；③大量Cl^-的存在不利於可溶性氨汞配合物的形成，而有利於Hg(NH₂)Cl和Hg(NH₂)NO₃沉澱的形成；銨根離子的存在或有比Cl^-更強的配體存在，有利於可溶性氨汞配合物的形成。