El proceso que has descrito sería más apropiado llamarlo «reducción de mercurio(II) a mercurio elemental».Desgraciadamente, el truco con el hierro probablemente no funcionará (aunque algo más inerte como el cobre sería una mejor opción).
El óxido de mercurio(II) es débilmente básico, por lo que las sales de mercurio en general sufrirían fácilmente hidrólisis y formarían oxosales básicos en solución acuosa a menos que se acidifique.El nitrato de mercurio (II) se hidroliza rápidamente a óxido de mercurio (II) amarillo poco soluble tras la dilución o adición de álcali:
$$\ce{Hg(NO3)2(s) + H2O(l) -> HgO(s) + 2 HNO3(aq)}\label{rxn:R1}\tag{R1}$$
que puede volver a convertirse en nitrato añadiendo una cantidad excesiva de ácido nítrico, que a su vez no dejará ninguna posibilidad de que el hierro no se oxide, por lo que se acaba con ambos metales en solución.
No quería profundizar en la discusión de cómo se hidrolizan las sales de mercurio(II) y dejarlo simple, pero después de recibir la crítica de Maurice afirmando que $\ce{Hg(OH)NO3}$ es el producto «real», creo que me permito añadir un párrafo o dos.Los estudios de espectroscopia Raman y de dispersión de rayos X realizados a finales de 1960 demostraron que la hidrólisis de las sales de mercurio(II) produce una serie de especies polinucleares oxobridadas de los tipos $\ce{Hg2OH(H2O)2^3+},$\ce{Hg3O(H2O)3^4+}$ o $\ce{Hg4O(OH)(H2O)3^5+}$ .La formación de nitrato de hidróxido de mercurio(II) $\ce{Hg(OH)NO3}$ como producto de hidrólisis se enseñó en la época de 1940-1950, y se mantuvo en varios libros de texto publicados posteriormente, probablemente porque aparece en todas las ediciones de la Química general de Pauling hasta 1988.Sin embargo, no sólo es una simplificación excesiva (concedido, la reacción \eqref{rxn:R1} también es una simplificación excesiva en un sentido que es un caso límite), pero también es un concepto incorrecto.
El resumen más actualizado de lo que realmente ocurre cuando $\ce{Hg(NO3)2}$ se disuelve en agua puede encontrarse en el manual de Mercury :
$\ce{Hg(NO3)2}$ soluciones sólo son estables en presencia de una cierta cantidad de ácido nítrico, que impide la hidrólisis. $\ce{Hg(NO3)2}$ se hidroliza rápidamente en exceso de agua y produce un precipitado de $\ce{Hg3O2(NO3)2 – H2O}$ o, al hervir en soluciones diluidas, forma óxido de mercurio(II) $(\ce{HgO}).En cuanto a la reducción del mercurio(II), existen dos vías: el $\ce{Hg^0}$ puede obtenerse a partir del nitrato de mercurio(II) mediante un método seco o húmedo.
Hablando de un método seco, la forma más sencilla de obtener mercurio metálico a partir del nitrato es calentar el $\ce{Hg(NO3)}$ en un aparato de destilación (el b.p. del mercurio es de 357 °C).Por encima de $\pu{400 °C}$ se descompone con facilidad:
$\ce{Hg(NO3)2(l) -> Hg(g) + 2 NO2(g) + O2(g)}\label{rxn:R2}\tag{R2}$
\eqref{rxn:R2} es una reacción brutal; el nitrato se descompone primero en el óxido de mercurio(II) rojo a temperaturas más bajas (que, a su vez, se descompone en los elementos):
$$\ce{2 Hg(NO3)2(l) -> 2 HgO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)}\tag{R3}$
El método húmedo sugiere condiciones suaves y una reacción en solución.Por ejemplo, el ácido fórmico (también utilizado en el refinado de la plata) al ser un fuerte agente reductor provocaría un precipitado a partir de una solución de nitrato de mercurio(II) amoniacal.
Dado que el dióxido de nitrógeno, los vapores de mercurio así como las sales y los óxidos de mercurio son altamente tóxicos, las reacciones deben llevarse a cabo en una campana de humos, lo que lo convierte en algo poco apropiado para un concurso de talentos.Teniendo en cuenta los posibles riesgos y tu nivel de preparación (sin ánimo de ofender), te aconsejo encarecidamente que tengas mucha precaución al hacer química con mercurio y que evites las demostraciones públicas hasta que tengas más experiencia.
Nota: las reacciones químicas se han adoptado de
- Cooney, R.; Hall, J. Raman Spectra of Mercury(II) Nitrate in Aqueous Solution and as the Crystalline Hydrate. Aust. J. Chem. 1969, 22 (2), 337. https://doi.org/10/b6t3h2.
- Johansson, G.; Haugsten, K.; Rasmussen, S. E.; Svensson, S.; Koskikallio, J.; Kachi, S. An X-Ray Investigation of the Hydrolysis Products of Mercury(II) in Solution. Acta Chem. Scand. 1971, 25, 2787-2798. https://doi.org/10/bn5j2g. (PDF)
- Kozin, L. F.; Hansen, S.; Kit, M. Mercury Handbook: Chemistry, Applications and Environmental Impact; RSC Publ: Cambridge, 2013. ISBN 978-1-84973-409-7.
- R. A. Lidin, V. A. Molochko, y L. L. Andreeva, Reactivity of Inorganic Substances, 3rd ed.; Khimia: Moscú, 2000. (en ruso)