The process you described is more appropriately called “reduction of mercury(II) to elemental mercury”(硝酸水銀から水銀を得る)。
酸化水銀は弱塩基性なので、一般に水銀塩は水溶液中で加水分解を起こしやすく、酸性化しない限り塩基性酸化物を形成します。硝酸水銀(II)は希釈またはアルカリ添加により速やかに加水分解して難溶性の黄色酸化水銀になる。
$$ce{Hg(NO3)2(s) + H2O(l) -> HgO(s) + 2 HNO3(aq) }label{rxn:R1}tag{R1}$$
これは硝酸を過剰に加えると硝酸塩に戻り、鉄が酸化されなくなるので、結局は両方の金属が溶液中に存在することになります。
水銀(II)塩がどのように加水分解するかという議論には深入りせず、単純なままにしたかったのですが、モーリスから $ce{Hg(OH)NO3}$ を「本当の」生成物とする批判を受けたので、1、2パラグラフ追加することを自分に許そうかと思っています。1960年末のラマン分光とX線散乱の研究から、水銀(II)塩の加水分解によって$ce{Hg2OH(H2O)2^3+}, $ce{Hg3O(H2O)3^4+}$あるいは$ce{Hg4O(OH)(H2O)3^5+}$型の一連の多核酸化架橋種を生成することが証明された。水銀(II)水酸化物硝酸塩の生成 $ce{Hg(OH)NO3}$ は加水分解生成物として1940-1950年代に教えられ、1988年までのポーリングの一般化学の全版に記載されているためか、その後出版されたいくつかの教科書に定着した。しかし単純すぎるだけでなく(もちろん、反応 \eqref{rxn:R1} も境界例である意味では単純すぎる)、間違った概念である。
$ce{Hg(NO3)2}$が水に溶けたときに実際に何が起こっているかについての最新のまとめは、水銀ハンドブックにあります:
$ce{Hg(NO3)2}$ 溶液は一定量の窒素の存在下でしか安定せず、加水分解を防いでいます。 Hg(NO3)2}$は過剰の水では速やかに加水分解し、$ce{Hg3O2(NO3)2 – H2O}$の沈殿を生じ、希薄溶液で煮ると酸化水銀 $(\ce{HgO}) を形成する。水銀(II)の還元には乾式と湿式があり、乾式では硝酸水銀から$ce{Hg^0}$を得ることができる。水銀のp.は357 ℃)。400℃}$以上では容易に分解する:
$$ce{Hg(NO3)2(l) -> Hg(g) + 2 NO2(g) + O2(g)}label{rxn:R2} ◇tag{R2}$
◇eqref{rxn.B} ◇tag{R2}$
◇tag{R2}◇tag{R2.B} ◇tag{R2}$$$
$ce{2 Hg(NO3)2(l) -> 2 HgO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)}tag{R3}$
Wet methodは穏やかな条件と溶液中の反応を提案するもの。例えば、強い還元剤であるギ酸(銀の精錬にも使われる)は、アンモニア性硝酸水銀(II)溶液の沈殿を引き起こす。
酸化窒素、水銀蒸気、水銀塩や酸化物は毒性が強いので、ヒュームフード内で反応させる必要があり、芸能人には不向きな方法である。
注:化学反応は
- Cooney, R.; Hall, J. Raman Spectra of Mercury(II) Nitrate in Aqueous Solution and as the Crystalline Hydrate から採用しました。 オースチン. J. Chem. 1969, 22 (2), 337. https://doi.org/10/b6t3h2.
- Johansson, G.; Haugsten, K.; Rasmussen, S. E.; Svensson, S.; Koskikallio, J.; Kachi, S. X線による水銀(II)溶液中の加水分解生成物の検討.日本学術振興会特別研究員(DC). 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: ケンブリッジ, 2013. ISBN 978-1-84973-409-7.
- R. A. Lidin, V. A. Molochko, and L. L. Andreeva, Reactivity of Inorganic Substances, 3rd ed.; Khimia: モスクワ,2000. (ロシア語)