Номер 11, страница 386 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 8. Металлы. Параграф 53. Цинк - номер 11, страница 386.

Условие.

11. Для демеркуризации, т. е. удаления следов ртути в местах её разлива, применяют механические и химические способы. Для химической обработки используют порошок серы, 20%-ный раствор хлорида железа(III), подкисленный соляной кислотой раствор перманганата калия или хлорную известь. Как вы думаете, какие химические реакции протекают в каждом случае? Напишите их уравнения, проверьте свою гипотезу.

Решение.

Решение 2.

Демеркуризация — это процесс удаления ртути и её соединений для предотвращения отравлений. Химические методы основаны на превращении металлической ртути, которая является летучей и токсичной, в нелетучие, малорастворимые и менее токсичные соединения.

Порошок серы
Ртуть реагирует с порошком серы при комнатной температуре, образуя сульфид ртути(II) (киноварь). Это соединение является очень устойчивым, нелетучим и практически нерастворимым в воде, что позволяет безопасно собрать его.
Уравнение реакции:
$Hg + S \rightarrow HgS$
Ответ: Реакция приводит к образованию нелетучего сульфида ртути(II): $Hg + S \rightarrow HgS$.

20%-ный раствор хлорида железа(III)
Хлорид железа(III) ($FeCl_3$) выступает в роли окислителя. Он окисляет металлическую ртуть ($Hg^0$) до иона ртути(I) ($Hg_2^{2+}$), который в присутствии хлорид-ионов образует нерастворимый осадок хлорида ртути(I) — каломель. При этом железо(III) восстанавливается до железа(II).
Уравнение реакции:
$2Hg + 2FeCl_3 \rightarrow Hg_2Cl_2\downarrow + 2FeCl_2$
Ответ: Ртуть окисляется до нерастворимого хлорида ртути(I): $2Hg + 2FeCl_3 \rightarrow Hg_2Cl_2\downarrow + 2FeCl_2$.

Подкисленный соляной кислотой раствор перманганата калия
Перманганат калия ($KMnO_4$) в кислой среде является очень сильным окислителем. Он окисляет металлическую ртуть до ионов ртути(II) ($Hg^{2+}$), которые образуют растворимый хлорид ртути(II). Марганец из степени окисления +7 восстанавливается до +2.
Уравнение реакции:
$5Hg + 2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 5HgCl_2 + 2MnCl_2 + 2KCl + 8H_2O$
Ответ: Происходит окисление ртути до растворимого хлорида ртути(II): $5Hg + 2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 5HgCl_2 + 2MnCl_2 + 2KCl + 8H_2O$.

Хлорную известь
Хлорная известь, активным компонентом которой является гипохлорит кальция ($Ca(OCl)_2$), также является сильным окислителем. Она окисляет ртуть до нерастворимых соединений, например, оксида ртути(II) или основных солей (оксихлоридов).
Один из возможных вариантов реакции:
$Hg + CaOCl_2 \rightarrow HgO\downarrow + CaCl_2$
Также возможно образование оксихлорида ртути:
$2Hg + 2CaOCl_2 + H_2O \rightarrow Hg_2OCl_2\downarrow + CaCl_2 + Ca(OH)_2$
В обоих случаях ртуть переходит в твёрдое, нелетучее состояние.
Ответ: Ртуть окисляется до нерастворимых соединений, например, оксида ртути(II): $Hg + CaOCl_2 \rightarrow HgO\downarrow + CaCl_2$.