Zinek, kadmium a rtuť
Hlavní záložky
1. Elektronová konfigurace zinku, kadmia a rtuti
Zinek, kadmium a rtuť jsou prvky II.B skupiny periodické soustavy, a tak mají plně obsazený valenční orbitaly typu s, d, eventuálně i f.
Elektronová konfigurace zinku je tedy: [Ar] 3d10 4s2
Elektronová konfigurace kadmia je tedy: [Kr] 4d10 5s2
Elektronová konfigurace rtuti je tedy: [Xe] 4f14 5d10 6s2
2. Vlastnosti zinku, kadmia a rtuti
Všechny zmíněné prvky jsou kovy, zinek má namodralý vzhled, kadmium je měkké (lze ho krájet nožem) a rtuť je za běžných podmínek jediným kapalným kovem. Kadmium i rtuť jsou stříbrolesklé. Sloučeniny kadmia a rtuti jsou jedovaté.
Výpary rtuti způsobují vypadávání vlasů, bolesti hlavy či nervové poruchy. Zinek a kadmium se mohou vyskytovat i v oxidačním stavu II, rtuť kromě toho také v I.
Obr.: Kapičky rtuti
"Do kádinky nalijeme 100 ml vody a velmi opatrně do ni přilijeme 5 ml koncentrované kyseliny sírové. Počkáme, jak se roztok ochladí na pokojovou teplotu, a následně do něj přisypeme 0,5 g manganistanu draselného. Na hodinové sklíčko nalijeme malé množství rtuti a zalijeme ji připraveným roztokem tak, aby dosahoval 2/3 výšky sklíčka. Pomocí ocelového drátku se opatrně dotkneme kapky rtuti. Drátek od rtuti oddalujeme a opět k ní přibližujeme."
3. Výskyt zinku, kadmia a rtuti
Zinek se ve volné přírodě vyskytuje vázaný v minerálech sfaleritu ZnS a smithsonitu ZnCO3. Kadmium je vázaný v nerostech jiných prvků, samotné jeho minerály jsou vzácné. Z minerálů rtuti dominuje cinnabarit HgS (rumělka).
Obr.: Sfalerit, smithsonit a cinnabarit
Zinek se vyrábí pražením sfaleritu a redukcí vzniklého oxidu zinečnatého koksem:
2 ZnS + 2 O2 → 2 ZnO + SO2
2 ZnO → 2 Zn + O2
Rtuť se vyrábí pražením rumělky:
HgS + O2 → Hg + SO2
Kadmium se vyrábí elektrolýzou.
Zinek se nanáší na ocel, aby se předcházelo její oxidaci. Rtuť se dříve využívala jako náplň do teploměrů či měřičů krevního tlaku. Používá se také pro polarografii či pro výrobu amalgamů (slitin rtuti s jiným prvkem), využívaných v zubním lékařství. Rtuťové páry tvoří náplň výbojek.
Obr.: Schéma polarografu
6. Chemické vlastnosti zinku a rtuti
Přímou syntézou zinku a síry vzniká sulfid zinečnatý:
Zn + S → ZnS
Reakcí zinku s kyselinami vznikají zinečnaté soli a uvolňuje se vodík:
Zn0 + 2 H+ → Zn2+ + H20
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Slučováním rtuti se sírou vzniká sulfid rtuťnatý. Tato reakce se využívá při likvidaci rozlité rtuti (zasype se sírou):
Hg + S → HgS
Rtuť reaguje pouze s koncentrovanou kyselinou dusičnou za vzniku roztoku dusičnanu rtuťnatého a uvolnění oxidu dusičitého:
Hg + 4 HNO3 → Hg(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
