Elohopea(I)sulfaatti (Hg2SO4): rakenne, ominaisuudet ja käyttö

Tutustu Elohopea(I)sulfaattiin (Hg2SO4): rakenne, ominaisuudet, turvallisuus ja käyttökohteet selkeästi ja käytännönläheisesti.

Elohopea(I)sulfaatti, joka tunnetaan myös nimellä elohopeasulfaatti, on kemiallinen yhdiste. Sen kemiallinen kaava on Hg₂SO₄. Yhdiste koostuu siitä tunnusomaisesta mercurous-dimeristä (Hg2²⁺) ja sulfaatti-anionista (SO₄²⁻). Elohopea on tässä yhdisteessä hapetusasteeltaan +1.

Rakenne

Elohopea(I)-yhdisteille tyypillinen piirre on Hg–Hg-kaksoismuotoisen ionin olemassaolo, eli Hg2²⁺-ioni, jossa kaksi elohopea-atomia sitoutuvat toisiinsa muodostaen lyhyen Hg–Hg-välin. Tällaisen Hg–Hg-etäisyyden suuruusluokka on tyypillisesti noin 2,5 Å. Sulfaatti-ioni (SO₄²⁻) toimii monhampaisena anionina, joka tasapainottaa positiivisen Hg2²⁺-ionin varauksen ja osallistuu ionisidoksiin kiderakenteessa.

Fyysiset ja kemialliset ominaisuudet

• Molekyylipaino: noin 497,24 g/mol.
• Ulkonäkö: kiteinen kiinteä aine, väri voi olla valkoisesta vaaleankeltaiseen riippuen puhtaudesta ja saasteista.
• Liukoisuus: heikosti liukeneva veteen; liukoisuus voi muuttua voimakkaissa hapoissa tai kompleksimuodostuksessa.
• Reaktiivisuus: elohopea(I)-yhdisteet voivat hajota tai disproportionoitua muodostaen metallista elohopeaa (Hg(0)) ja elohopea(II)-ioneja (Hg(II)) tietyissä olosuhteissa (esim. hapetus, valo tai reaktiiviset kemikaalit).

Valmistus

Elohopea(I)sulfaatti voidaan valmistaa saostamalla liukoisesta mercurous-suolasta sulfaatin läsnäollessa. Esimerkkireaktio:

Hg₂(NO₃)₂ (aq) + Na₂SO₄ (aq) → Hg₂SO₄ (s) + 2 NaNO₃ (aq)

Tällainen saostus tehdään yleensä kontrolloiduissa olosuhteissa, jotta saadaan puhdas kide ja estetään voimakas disproportionointi tai kontaminaatio muilla elohopean muodoilla.

Käyttö

Elohopea(I)sulfaatilla ei ole laajamittaista nykyteollista käyttöä verrattuna moniin muihin elohopea-yhdisteisiin. Sitä käytetään pääasiassa tutkimuksessa ja erikoissynteesissä, esimerkiksi lähtöaineena muiden elohopeayhdisteiden valmistuksessa tai laboratoriokemiallisissa menetelmissä, joissa tarvitaan Hg₂²⁺-ionia. Monia elohopeaa sisältäviä sovelluksia on rajoitettu tai lopetettu elohopean myrkyllisyyden ja ympäristövaikutusten vuoksi.

Käsittely, turvallisuus ja ympäristö

• Toksisuus: Elohopea- ja erityisesti elohopea(I)-yhdisteet ovat hyvin myrkyllisiä. Ne voivat aiheuttaa vakavia terveysvaikutuksia sekä akuuttina että kroonistena myrkytyksenä ja kulkeutuvat helposti ympäristöön ja ravintoketjuun.
• Työturvallisuus: Työskentelyssä tulee käyttää sopivia suojavarusteita (käsineet, suojalasit, laboratorioasu) ja tehdä työ fumehupun alla. Vältä pölyjen, höyryjen tai suihkeiden hengittämistä ja ihoaltistusta.
• Jätteenkäsittely: Elohopeaa ja sen yhdisteitä sisältävät jätteet on kerättävä ja hävitettävä paikallisten määräysten mukaisesti vaarallisena jätteenä; niitä ei saa päästää viemäriin tai luontoon.
• Ympäristö: Elohopea bioakkumuloituu ja kulkeutuu ravintoverkostoissa, minkä vuoksi sen päästöjä pyritään minimoimaan ja useissa sovelluksissa on siirrytty korvaaviin, vähemmän haitallisiin aineisiin.

Yhteenveto: Elohopea(I)sulfaatti (Hg₂SO₄) on erityinen elohopean muoto, jossa esiintyy Hg₂²⁺-dimeriä. Se on laboratoriokemian ja erikoissynteesien kannalta käyttökelpoinen, mutta sen vahvan toksisuuden ja ympäristöriskin vuoksi sen käyttö on nykyään rajoitettua ja edellyttää tarkkaa turvallisuutta ja asianmukaista jätteenkäsittelyä.

Hae kirjaimella