Тема 29. Цинк, кадмий, ртуть

Общая характеристика группы. Атомы всех элементов, составляющих вторую группу периодической системы (табл. 8), имеют на внешнем энергетическом уровне по два электрона. В соответствии с этим все они в свободном состоянии являются металлами. Двухзарядные положительные ионы, в виде которых они находятся в соединениях, различаются прежде всего тем, что ион бериллия Ве2+ имеет всего два Электрона, в ионах Mg2+, Са , Ва и Яа на внешнем уровне находится по 8 электронов, а в ионах 2п2+, нHg — по 18 электронов. В соответствии с этим цинк, кадмий и ртуть, будучи по свойствам близки мем<ду собой, отличаются от остальных элементов этой группы и составляют самостоятельную подгруппу элементов. [c.53]

Подгруппа цинка. К подгруппе цинка относится цинк, кадмий и ртуть. Они составляют побочную подгруппу II группы периодической системы. Отличаются от главной подгруппы (подгруппы бериллия) тем, что атомы их на втором снаружи слое содержат 18 электронов (атомы элементов подгруппы бериллия, как указано выше, содержат на том же слое 8 электронов). [c.415]

Метод дифференциальной емкости можно использовать для определения нулевых точек любых металлов, однако в случае твердых металлов появляются осложнения, значительно затрудняющие интерпретацию полученных результатов. Затруднения связаны с тем, что многие твердые металлы, в частности все металлы железной и платиновой групп, способны адсорбировать и окклюдировать значительные количества водорода или кислорода. Это должно влиять и на величину дифференциальной емкости двойного слоя, и на характер изменения ее хода с потенциалом. Кроме того, твердые металлы обладают обычно неоднородной поверхностью наличием микропор, трещин, нарушений идеальной кристаллической решетки (дислокациями) и т. п. Поэтому потенциал минимума дифференциальной емкости твердого металла не всегда можно отожествить с его потенциалом нулевого заряда. Наиболее надежные данные получены для таких мягких металлов, как свинец, цинк, кадмий и таллий, поверхность которых по своим свойствам наиболее близка к поверхности ртути. [c.256]

Атомы элементов второй группы периодической системы имеют в наружном слое два электрона. Вместе с тем число электронов в более глубоких слоил атомов не у всех элементов одинаково. Это обусловливает деление второй группы на подгруппы. Главную подгруппу составляют бериллий, магний и объединяемые под общим старинным названием щелочноземельных металлов кальций, стронций и барий. По химическим свойствам к щелочноземельным металлам относят радий. Побочную подгруппу составляют цинк, кадмий и ртуть. [c.196]

Цинк, кадмий и ртуть резко смещены вправо и относятся к III и IV аналитическим группам. Ион Zn отличается от кадмия и ртути тем, что принадлежит к III аналитической группе, той же, что и ионы Ga и In ", т. е. по аналитическим свойствам цинк смещен относительно кадмия и ртути вправо. Мерой смещения элементов II группы могут служить ионные или атомные потенциалы (см. рис. 28 и 29). Они подтверждают, что магний и в еще большей степени бериллий действительно смещены вправо по отношению к щелочноземельным металлам (кальцию—радию), что подгруппа цинка образует правую ветвь и что цинк смещен в ней вправо. [c.100]

Существенно на скорость выделения водорода влияет природа катодных участков. Некоторые металлы, например платина, кобальт, никель и др., катализируют выделение водорода, и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия с выделением водорода может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве. Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк, не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно. Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного металла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 22). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, а следовательно, и больше скорость коррозии. Чем выше перенапряжение, тем меньше и скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, тем ниже скорость коррозии металла. Таким образом, скорость коррозии с выделением водорода может быть замедлена снижением температуры и уменьшением концентрации ионов Н , очисткой металла от примесей, катализирующих выделение водорода, а также изоляцией поверхности металла. Перемешивание раствора практически не влияет на скорость выделения водорода. [c.216]

Цинк — активный металл, легко растворяется в кислотах, его соединения слабо амфотерны. При переходе к ртути основные свойства соединений несколько усиливаются, но химическая активность свободного металла резко падает. Ртуть интересна тем, что является единственным жидким металлом при нормальных условиях, встречается в самородном виде. Пары кадмия и ртути очень ядовиты. [c.160]

Основное преимущество ДМК как восстановителя заключается в устранении влияния галогенов на результаты анализа. Но, как и при использовании хлорида олова, влияние сульфидов остается. Так, наличие в растворе 20 мкг 3 в виде сульфида натрия снижает абсорбцию на 50%, а 100 мкг практически полностью подавляет сигнал. Ионы теллура, селена, золота и серебра при содержании 0,6 —500 мкг снижают сигнал на 25—80%. Это объясняется тем, что перечисленные металлы восстанавливаются до элементного состояния и связывают свободную ртуть в виде амальгамы и теллурида (селенида). Щелочные и щелочноземельные металлы, цинк, алюминий, свинец, никель, кобальт, марганец, кадмий и др. не мешают анализу. Описанный метод успешно может быть использован для определения ртути в коксах и ископаемых углях. [c.237]

Чем больше энергия адсорбции водорода металлом, тем больше он катализирует процесс разряда ионов Н3О+ (1.8) и тем больше степень заполнения поверхности металла атомами Наде. Учет влияния степени заполнения на скорость разряда объясняет более низкие токи обмена у титана, ниобия, тантала и циркония, хотя энергия связи их с водородом выше, чем у платины и железа (табл. 1.1). Адсорбция водорода на поверхности приводит к тому, что замедленной может стать не реакция разряда (1.8), а последующие стадии электрохимической десорбции (1.9) или рекомбинации атома Наде (1.10). Различия в энергиях связи М—Н и природе замедленной стадии определяют различия в перенапряжении водорода и механизмах катодных реакций на разных металлах. Высоким перенапряжением водорода отличаются ртуть, свинец, цинк и кадмий, на которых замедлена стадия разряда иона НзО- титан, цирконий, ниобий, тантал обладают средними значениями перенапряжения, и на них замедлена стадия электрохимической десорбции. На платине, железе и никеле лимитирующей стадией является химическая рекомбинация Наде. Эти металлы обладают высокими каталитическими характеристиками и низким перенапряжением водорода. [c.42]

В ряду напряжений цинк и кадмий находятся впереди водорода, ртуть—позади. Хотя цинк и кадмий более активны, чем водород, но практически они его из воды не вытесняют. Это связано с тем, что свободные цинк и кадмий на воздухе покрываются стойкой оксидной пленкой, которая пассивирует их (предохраняет от дальнейшего окисления, делает стойкими против действия различных реагентов). [c.381]

Дитизоновый метод. Этот метод не уступает методу сульфидного осаждения, а часто бывает и лучше его. Ртуть можно извлечь из растворов минеральной кислоты (- 1 н.) раствором дитизона в четыреххлористом углероде при избытке реагента, и тем самым отделить от таких металлов, как свинец, кадмий, цинк, никель, кобальт и железо, которые в этих условиях почти не реагируют с дитизоном. [c.559]

Мешающие ионы. Мещают бромид- и роданид-ионы и др., а также большие количества сульфат-ионов, так как эти ионы также образуют мало-диссоциированные соединения с ртутью (II). Медь, никель, кобальт и кадмий мешают тем, что дают малорастворимые нитропруссиды. Не мешают цинк, железо (III), висмут, алюминий, барий, кальций, стронций и магний. [c.896]

Разность в электродных потеициалпл посстацувли-ваемого металла и металла-восстановителя. Чем больше эта разница, тем легче идет процесс восстановления. Если использовать такие активные восстановители, как щелочные и щелочноземельные металлы, то наряду с ионами металлов будут восстанавливаться ионы водорода и образуются щелочи. Поэтому наиболее часто в качестве восстановителя используют цинк, кадмий или алюминий. Для восстановления меди, ртути и других подобных металлов можно воспользоваться железом. [c.27]

Роль материала катода очень велика, хотя далеко не всегда может быть объяснена н, тем более, предсказана В протоноДо-норных растворителях приходится считаться с реакцией выделения водорода, приводящей к снижению выхода по току в процессе восстановлеиня галогенорганического соединения В соответствии с этим в протонодонорных средах эффективнее катоды с высоким перенапряжением водорода (ртуть, свинец, цинк, кадмии, графит) в апротонных растворителях различия в поведении Металлов с высоким и низким перенапряжением водорода сглаживаются, если не исчезают вовсе. В любых растворителях возможна предшествующая химическая реакция с материалом электрода. Образование металлорганических соединений (как до, так и после переиоса электрона) в сильной степени обусловлено природой металла электрода для предотвращения этой реакции, по-видимому, удобнее всего использовать катоды нз графита или стеклоуглерода. Скорость восстановления галоген-замещеиных соедниепин, как уже отмечалось, зависит от природы металла электрода (см., иапример, [186—189]). [c.284]

Среди элементов, присутствующих в сточных водах горных предприятий, экологически наиболее опасны не сами типоморфные элементы месторождений — медь, цинк, свинец, а микроэлементы-спутники, такие как кадмий, ртуть, мышьяк, сурьма, имеющие минимальные ПДК в питьевой воде. Эти элементы опасны еще в связи с тем, что большая их часть подвержена процессам метилирования с образованием различных форм Сс1(СНз)+, Н (СНз) , Аз(СНз) , токсичность которых на порядок и более выше, чем у простых катионных форм. В связи с распространением этих элементов в подземных водах известны массовые случаи отравления населения мышьяком и ртутью (на Урале и в некоторых рудных районах западных штатов США) [Крайнов и др., 2004]. [c.272]

Влияние природы атома металла в каталитическом центре распространяется не только на активность, но и на специфичность действия. Б. Л. Валле указывает, что карбоксипептидазы, содержащие кадмий, ртуть и свинец, не обладают способностью гидролизовать пептидные субстраты, но проявляют экстеразную активность. Цинк, кобальт и кадмий соединяются с одним и тем же центром молекулы белка, причем на [c.128]

Они выгодны тем, что позволяют применять предварительную глубокую очистку растворов, ступенчатую электролитическую очистку металлов в промышленных масштабах с производительностью, измеряемой тысячами тонн в год. С этой точки зрения с электролитическим способом может конкурировать способ дистилляции, однако он приложим только к сравнительно легкоки-пящим металлам, но и в этом случае освобождение перегоняемого металла от некоторых примесей порой чрезвычайно затруднено (цинк от кадмия, сурьма от мышьяка, ртуть от меди и серебра). [c.566]

Оба ряда, за небольшим исключением, совпадают полностью. На рис. 97 показаны поляризационные кривые для ртути, меди, свинца, кадмия, никеля, кобальта, железа и цинк а. Чем меньше поляризуемость, тем круче проходит соответствующая кривая в координатах ток — потенциал, как это и видно для ртутн, свинца, меди, поляризационные кривые у которых идут почти вертикально. [c.169]

Сернистая окисная медь, сернистая закисная медь, сернистое серебро, сернистый стронций, сернистый цинк, сернистый кадмий, сернистая окисная ртуть, сернистый таллий, сернистое окисное олово, сернистое закисное олово, сернистый свинец, трисульфид мышьяка, сернистый висмут, двусернистый молибден, сернистое закисное железо, двусернистое железо, КРеЗз, СиРеЗд и сернистый закисный никель (большая часть черных сульфидов каталитически активна, между тем как желтые и белые сульфиды повидимому неактивны наиболее активным является сульфид меди) [c.473]

Особый интерес представляют растворы соляной кислоты, применяемые при разделении смесей на анионитах. Поскольку благодаря именно соляной кислоте, образующей с ионами металлов анионохлоридные комплексы, эти ионы спсссбны задерживаться на анионитах, казалось бы, что в ее присутствии ионы металлов по той же причине не должны сорбироваться на катионитах. Однако влияние соляной кислоты на катионный обмен не столь уже велико. Сорбционная спсссбнссть смол наиболее сильно проявляется по отношению к ионам высокого заряда именно поэтому аниониты предпочтительно сорбируют полностью координированные хлоридные комплексы как наиболее сильно отрицательно заряженные, в то время как катиониты — незакомплексованные катионы, обладающие наибольшими положительными зарядами. Эта точка зрения обсуждается более полно в гл. 11. Тем не менее для элюирования металлов, образующих устойчивые хлоридные комплексы, таких, как ртуть(П), цинк(И), кадмий(П), железо(П1) [25], цирконий(1У) [26], бериллий [27 и палладий [28], соляная кислота является более сильным элюирующим реагентом, чем азотная и серная кислоты. В присутствии серной кислоты на анионите сорбируется уран(У1),с катионита уран снимают тоже серной кислотой аналогично ведет себя и азотная кислота по отношению к торию(1У) [29]. [c.200]

Соединения 2п1г и СсИг образуются лишь при нагревании цинка и кадмия с иодом. Эти различия в свойствах цинка и кадмия, с одной стороны, и ртути, с другой стороны, можно объяснить тем, что ртуть при обычных условиях жидкость, тогда как цинк и кадмий твердые вещества. [c.433]

Качественно аналогичен дитизону реагент дифенилкарбазон, который отличается только тем, что вместо тио-группы имеет оксо-группу. Кислород обладает меньшей, чем сера, комплексообразующей способностью по отношению к катионам с заполненными -уровнями, поэтому весьма вероятно, что в фиолетово-синем внутрикомплексном соединении этого реагента с ионом Нд(И), образующемся в нейтральных или умеренно щелочных растворах, центральный атом связан с атомами азота. Это, по-видимому, справедливо также и в отношении окрашенных соединений, образуемых дифенилкарбазидом (дигидропроизводным дифенилкарбазона) с такими металлами, как кадмий, кобальт, медь, свинец, ртуть, никель, серебро и цинк. Однако в некоторых случаях, например в случае ртути, реакция, возможно, протекает с дифенилкарбазоном, образующимся при окислении дифенилкарбазида . Введение в молекулу дифенилкарбазида двухп, п -нитрогрупп понижает его растворимость в воде, вследствие чего ионы кадмия и других металлов образуют нерастворимые осадки. [c.258]

Упругость паров, температура кипения и теплота испарения. Цинк принадлежит к тем металлам, упругость паров которых при ниаких температурах чрезвычайно велика. На рис. 34 [198] лредстав.тены кривые, сопоставляющие упругости паров пипка с угфугостью паров кадмия и ртути, являющихся более летучими металлами, чем цинк. [c.171]

Скорость катодного выделения водорода возрастает с увеличением температуры и концентрации ионов водорода (снижением pH). На скорость этого процесса заметно влияет природа катодных участков. Некоторые металлы (например платина, кобальт, никель и др.) катализируют выделение водорода и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве (рис. 10.6, а, кривая 3). Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно (рис. 10.6, а, кривая 2). Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного метадла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла, и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 9.1). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода [c.324]

СЛОЯМИ В случае меди будет гораздо меньшим. Хотя атомная упаковка и электронная конфигурация, свойственные внешним базисным плоскостям обоих металлов, могут оказывать значительное влияние на физическую адсорбцию, следует, вероятно, учитывать также и влияние ближайшего нижнего слоя. Можно ожидать, что это влияние на поверхностное силовое поле в случае меди будет более резко выраженным, чем в случае цинка. Кроме того, периодичность силовых полей на этих двух поверхностях разли-чаётся тем, что цинк обладает более открытой - поверхностной структурой, чем медь [158]. При переходе от меди к цинку в четвертой оболочке добавляется второй -электрон и можно ожидать, что связанные с поверхностью электронные облака будут быстро стягиваться. То же самое справедливо и для аналогичных переходов от серебра к кадмию и дт зодота к ртути. Этот эффект имеет [c.124]

Разделение металлов путем регулирования pH анализируемого раствора может успешно применяться только к некоторым комбинациям металлов, а именно к тем, дитизонаты которых имеют заметно различающиеся константы экстракции. Экстракция из кислого раствора (О, 1—0,5 н.) служит для отделения таких металлов, как палладий, серебро, ртуть и медь от других металлов . Свинец и висмут могут быть разделены при pH 3,0 (стр. 293). Сделав раствор сильнощелочным (1 н. едкий натр) после прибавления цитрата или тартрата для предотвращения осаждения гидроокисей, кадмий может быть количественно проэкстрагирован раствором дитизона в четыреххло-ристом углероде и отделен от таких металлов, как свинец и цинк, но не от благородных металлов, ртути, меди, кобальта и никеля. [c.145]

Весьма интересна разница, наблюдаемая между наиболее легкими и наиболее тяжелыми металлами группы Пв. С электрохимической точки зрения ртуть является благородным металлом — соли ее легко восстанавливаются и нормально на металлическую ртуть неокислительные кислоты не действуют, хотя азотная кислота и реагирует с ртутью. Цинк трудно восстанавливается до металлического состояния и интенсивно выделяет водород из разбавленных соляной и серной кислот, по крайней мере в тех случаях, когда в контакте с ним находится какой-нибудь более благородный металл. Тем не менее в обычном воздухе цинк зачастую довольно устойчив, в то время как поверхность ртути становится грязной, что происходит, весьма возможно, вследствие того, что на жидком металле не образуется такой пленки, которая могла бы предупредить коррозию. Кадмий благороднее цинка и только медленно выделяет водород из кислот, но соприкосновение его с никелем или железом (или прибавление соли меди к жидкости) ускоряет процесс. В случае частичного погружения в раствор хлоридов или сульфатов кадмий разрушается значительно лмедлен-нее цинка, так как образующиеся продукты коррозии находятся в очень тесном контакте с металлом [c.450]

Органические соединения ртути являются наиболее исследованными в химии металлоорганических соединений (МОС). На протяжении 120 лет они интенсивно изучаются и в последние годы используются как модельные МОС. Синтезированы и подробно изучены многочисленные классы симметричных и несимметричных ртутьорганических соединений. Но, вместе с тем, оставались ненолученными моноалкоксипроиз-водные алкил- или арилртути, хотя подобные соединения для других металлов, включая аналоги ртути—кадмий и цинк, хорошо известны. Ртутьорганические алкоксисоединения получены сравнительно недавно и сразу вызвали определенный интерес ввиду своей высокой реакционной снособности. Кроме того, выяснилось, что в ряде химических реакций они являются промежуточными продуктами и оказывают существенное влияние на механизм процесса. [c.3]

Минеральные соединения и обмен нуклеиновых кислот. Ряд катионов принимает непосредственное участие в поддержании вторичной и третичной структур ДНК и РНК. В частности, эта функция приписывается ионам Ре, Си, Мп, 2п, Со и N1, обнаруженным в чистейших препаратах ДНК и РНК. В присутствии некоторых из перечисленных катионов повышается температура плавления нуклеиновых кислот, что свидетельствует о более высокой стабильности их молекул. Предполагают, что указанная стабилизация достигается благодаря возникновению межмолекулярньи сшивок через ионы металлов по типу слоеного пирога . Аналогично этому ионы металлов принимают участие в строении нуклеопротеинов, связывая молекулы белков и нуклеиновых кислот. Вместе с тем обнаружено, что тяжелые металлы (медь, ртуть, кадмий и цинк) изменяют основные этапы реализации генетической информации (синтез ДНК, РНК и белка) у бактерий, водорослей и простейших. [c.437]