Reazioni dell’ione mercuroso
L’ione mercuroso ha la formula Hg22+ e in esso il mercurio ha un numero di ossidazione +1. Il mercurio ha una configurazione elettronica [Xe] 4f14 5d10 6s2, pertanto la configurazione elettronica dello ione Hg+ deve essere [Xe] 4f14 5d10 6s1, in cui è presente un elettrone spaiato nel livello s, rendendo i composti contenenti lo ione Hg+ paramagnetici.
Tuttavia, i composti contenenti mercurio con numero di ossidazione +1 sono diamagnetici, il che implica la perdita di entrambi gli elettroni 6s e la conseguente assenza di elettroni spaiati. Questo fenomeno viene spiegato con la formazione di un legame Hg-Hg nei composti di mercurio (I) in cui è presente lo ione Hg22+.
Reazioni dell’ione mercuroso
L’ione mercuroso dà spesso reazioni di disproporzione, dando luogo alla formazione di mercurio metallico e dello ione Hg2+ secondo la seguente reazione: Hg22+ → Hg + Hg2+
Il prodotto di partenza per ottenere composti contenenti l’ione mercuroso è il nitrato di mercurio (I), ottenuto dalla reazione tra l’acido nitrico e il mercurio. Esso è solubile in acqua ma a caldo dà luogo a una reazione di decomposizione termica per dare ossido di mercurio (II) e biossido di azoto secondo la reazione: Hg2(NO3)2 → 2 HgO + 2 NO2.
L’ossido di mercurio (II) a sua volta si decompone in mercurio e ossigeno secondo la reazione: 2 HgO → 2 Hg + O2.
In ambiente basico, l’ione mercuroso dà luogo alla formazione di mercurio e ossido di mercurio (II) secondo la reazione: Hg22+ + 2 OH- → Hg + HgO + H2O.
In presenza di solfuro di idrogeno, l’ione Hg22+ dà luogo alla formazione di mercurio e solfuro di mercurio (II): Hg22+ + H2S → Hg + HgS + 2 H+.
In presenza di idrogeno carbonato, l’ione Hg22+ dà luogo alla precipitazione del carbonato di mercurio (I) secondo la reazione: Hg22+ + 2 HCO3- → Hg2CO3 + CO2 + H2O.
Il carbonato di mercurio (I) si decompone termicamente secondo la reazione: Hg2CO3 → HgO + Hg + CO2.
In presenza di ione solfato, l’ione Hg22+ dà luogo alla formazione di un precipitato di solfato di mercurio (I) secondo la reazione: Hg22+ + SO42- → Hg2SO4.
Il fluoruro di mercurio (I) Hg2F2 è solubile in acqua e reagisce con essa per dare ossido di mercurio (II), mercurio e acido fluoridrico secondo la reazione: Hg2F2 + H2O → HgO + Hg + 2 HF.
L’ione mercuroso è ridotto a mercurio da agenti riducenti come Sn2+ e Fe2+: Hg22+ + 2 Fe2+ → 2 Hg + 2 Fe3+.
Uno dei composti più importanti in cui il mercurio presenta numero di ossidazione +1 è il cloruro di mercurio (I) Hg2Cl2, noto con il nome di calomelano, che a temperatura ambiente si presenta come un solido bianco inodore.
Il cloruro di mercurio (I) può essere ottenuto da una reazione di comproporzione a partire dal mercurio metallico e dal cloruro di mercurio (II) secondo la seguente reazione: Hg + HgCl2 → Hg2Cl2.
Il cloruro di mercurio (I) deve la sua importanza all’elettrodo a calomelano che costituisce un elettrodo di riferimento. In presenza di ammoniaca, il cloruro di mercurio (I) dà luogo a una reazione di disproporzione con formazione di mercurio metallico e di mercurio amidocloruro di colore bianco che precipita secondo la reazione: Hg2Cl2(s) + 2 NH3(aq) → Hg(l) + HgNH2Cl(s) + NH4Cl(aq).