Kvikasilfur (e. mercury) er frumefni númer 80 í lotukerfinu og er táknað með Hg. Kvikasilfur er silfurlitur málmur með þá sérstæðu eiginleika að vera fljótandi við herbergishita en bræðslumark þess er -39°C og suðumarkið 357°C. Einungis eitt annað frumefni er í vökvaham við staðalaðstæður (eina loftþyngd og 25°C) en það er bróm (Br). Kvikasilfur heitir hydrargyrum á latínu og kemur táknið Hg þaðan. Hydrargyrum þýðir bókstaflega vatnskennt silfur eða þunnt silfur. Kvikasilfur dregur því nafn sitt af því að það líkist silfri í útliti og er kvikt eða snöggt í hreyfingum.
Súrefni (e. oxygen) er frumefni númer 8 í lotukerfinu og er táknað með O. Súrefnisfrumeind er með 6 gildisrafeindir og hefur því mikla tilhneigingu til að bæta við sig tveimur rafeindum til að uppfylla svonefnda áttureglu. Súrefnisfrumeind sem hefur bætt við sig tveimur rafeindum er rituð O2- og er þá talað um að oxunarstig (eða oxunartala) súrefnisins sé -2. Oxunartala súrefnisjóna er í langflestum tilvikum -2 en þónokkur önnur oxunarstig eru þekkt.
Svonefndar einatóma anjónir eru mínushlaðnar jónir sem innihalda einungis eina frumeind. Anjónir (e. anion) hafa einnig verið nefndar forjónir eða mínusjónir á íslensku. Einatóma anjónir fá endinguna -íð (-ide á ensku) í nafni sínu; þetta á við um algengustu anjónina fyrir hvert frumefni. Anjónin O2- kallast því oxíð (e. oxide). Mörg efnasambönd sem innihalda súrefni kallast einnig oxíð. Kvikasilfuroxíð samanstendur því af kvikasilfri og súrefni þar sem súrefnisfrumeindin hefur oxunartöluna -2. Kvikasilfursjón getur haft oxunartölurnar +1 og +2 og mögulega +4 við afar sérstakar aðstæður. Það er því ekki alveg ljóst út frá nafninu einu og sér í hvaða hlutföllum kvikasilfur og súrefni eru í kvikasilfuroxíðinu.
Venjan er nefnilega að rita oxunartölu einatóma katjóna (það er plúshlaðinna jóna sem innihalda einungis eina frumeind) innan sviga í nafni efnisins ef katjónin hefur fleiri en eitt oxunarstig; þetta er gert til að forðast rugling. Við myndum því í raun tala um kvikasilfur(I)oxíð (e. mercury(I)oxide eða mercurous oxide) og kvikasilfur(II)oxíð (e. mercury(II)oxide eða mercuric oxide) en ekki einungis kvikasilfuroxíð. Kvikasilfrið í kvikasilfur(I)oxíðinu hefur oxunartöluna +1 og er efnið táknað sem Hg2O á meðan kvikasilfrið í kvikasilfur(II)oxíðinu hefur oxunartöluna +2 og ritast HgO. Kvikasilfur(II)oxíð er mun algengara formið og því er vanalega átt við það þegar talað er um kvikasilfuroxíð.
HgO er hægt að mynda á fleiri en einn veg, til dæmis með því að hita kvikasilfur í viðurvist súrefnis við 350°C. Efnajafnan er eftirfarandi:
\[2Hg+O_{2}\rightarrow 2HgO_{(s)} (1)\] þar sem s stendur fyrir storkuham (e. solid).
HgO er einnig hægt að mynda með því að fella út uppleyst Hg2+ með basa: \[Hg^{2+}+2OH^{-}\rightarrow HgO_{(s)}+H_{2}O (2)\]
Það merkilega við Hg+1 er að jónin er ekki nógu stöðug í lausn og kemur því eingöngu fyrir sem Hg22+. Þessi tvíatóma jón getur síðan rofnað á eftirfarandi hátt: \[Hg_{2}^{2+}\rightleftharpoons Hg_{(l)}+Hg^{2+} (3)\]
Efnasambönd með Hg2+ eru stöðugri en Hg22+. Með því að bæta basa út í uppleyst Hg22+ fæst því HgO en ekki Hg2O: \[2OH^{-}+Hg_{2}^{2+}\rightleftharpoons Hg_{(l)}+HgO_{(s)}+H_{2}O (4)\]
Kvikasilfur(II)oxíð er oft ritað Hg=O til að sýna tengjagetu frumefnanna þó að í raun sé efnið langar sikksakk-keðjur þar sem Hg og O frumefnin skiptast á: -O-Hg-O-Hg-O-Hg-O-Hg-.
Þessar keðjur raða sér saman í fleti sem staflast ofan á hvern annan og mynda stærri agnir (korn). Kvikasilfur(II)oxíð er gult eða rautt á litinn. Rautt HgO myndast út frá efnajöfnu 1 en hið gula út frá efnajöfnu 2. Bæði efnin hafa sömu kristalbyggingu en rauða efnið er þó ívið sterkara og inniheldur stærri korn. Ástæðan fyrir þessu er að kristallar gula efnisins eru með fleiri göllum (e. defects) en rauða efnið.
Gult HgO byrjar að brotna niður í frumefni sín við hita yfir 400°C og það rauða yfir 460°C. Efnajafnan er þá viðsnúin jafna 1 hér að ofan.
Kvikasilfur(I)oxíð er brúnt eða svarbrúnt á lit. Hg2O er stöðugt við herbergishita en við 100°C brotnar það niður í HgO og Hg.
Heimildir:
Emelía Eiríksdóttir. „Hvernig lýsir maður myndun kvikasilfuroxíðs i efnajöfnu?“ Vísindavefurinn, 17. október 2011. Sótt 16. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=27828.
Emelía Eiríksdóttir. (2011, 17. október). Hvernig lýsir maður myndun kvikasilfuroxíðs i efnajöfnu? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=27828
Emelía Eiríksdóttir. „Hvernig lýsir maður myndun kvikasilfuroxíðs i efnajöfnu?“ Vísindavefurinn. 17. okt. 2011. Vefsíða. 16. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=27828>.
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 05:51 • sest 21:06
Tunglið
Rís 09:47 • Sest 06:52
Flóð
Árdegis: 00:02 • Síðdegis: 12:48
Fjara
Árdegis: 06:36 • Síðdegis: 18:53
