O processo descrito seria mais apropriadamente chamado “redução de mercúrio(II) a mercúrio elementar”.Infelizmente, o truque com o ferro provavelmente não funcionará (algo mais inerte como o cobre seria uma melhor escolha).
O óxido de mercúrio(II) é fracamente básico, então os sais de mercúrio em geral seriam facilmente submetidos à hidrólise e formariam oxossaltos básicos em solução aquosa, a menos que acidificados.O nitrato de mercúrio(II) hidrolisa-se rapidamente ao óxido de mercúrio amarelo pouco solúvel(II) após diluição ou adição de álcali:
$$$\ce{Hg(NO3)2(s) + H2O(l) -> HgO(s) + 2 HNO3(aq)}label{rxn:R1}{R1}$$
que pode ser convertido em nitrato pela adição de uma quantidade excessiva de ácido nítrico, que por sua vez não deixa qualquer hipótese de o ferro não ser oxidado, por isso acaba com ambos os metais em solução.
Não quis mergulhar fundo na discussão de como o mercúrio(II) sais hidrolisado e deixá-lo simples, mas depois de receber críticas de Maurice reclamando $\ce{Hg(OH)NO3}$ para ser o produto “real”, acho que me permito adicionar um parágrafo ou dois.Estudos de espectroscopia e dispersão de raios X Raman no final de 1960 demonstraram que a hidrólise de sais de mercúrio(II) produz séries de espécies polinucleares oxo-bridadas dos tipos $\ce{Hg2OH(H2O)2^3+},$ $ $\ce{Hg3O(H2O)3^4+}$ ou $\ce{Hg4O(OH)(H2O)3^5+}$ .Formação de nitrato de hidróxido de mercúrio(II) $\ce{Hg(OH)NO3}$ como um produto de hidrólise foi ensinado na era 1940-1950, e ficou preso em vários livros publicados mais tarde, provavelmente porque está listado em todas as edições da Química Geral de Pauling até 1988.
O resumo mais atualizado do que está realmente acontecendo quando $\ce{Hg(NO3)2}$ é dissolvido na água pode ser encontrado no Mercury handbook :
$\ce{Hg(NO3)2}$ soluções só são estáveis na presença de uma certa quantidade de ácido nítrico, o que previne a hidrólise. $\ce{Hg(NO3)2}$ hidrolisa rapidamente em excesso de água e produz um precipitado de $\ce{Hg3O2(NO3)2 – H2O}$ ou, quando fervido em soluções diluídas, forma óxido de mercúrio(II) $(\ce{HgO}).$
Para a redução do mercúrio(II), existem duas vias: $\ce{Hg^0}$ pode ser obtido do nitrato de mercúrio(II) utilizando um método seco ou úmido.
Fala de um método seco, a forma mais simples de obter o mercúrio metálico do nitrato é aquecer $\ce{Hg(NO3)}$ em um aparelho de destilação (b.p. de mercúrio é 357 °C).Acima de $\pu{400 °C}$ decompõe-se facilmente:
$$$$$$$\ce{Hg(NO3)2(l) -> Hg(g) + 2 NO2(g) + O2(g)}}label{rxn:R2}{R2}$$
\eqref{rxn:R2} é uma reacção brutal; o nitrato decompõe-se primeiro no óxido de mercúrio(II) vermelho a temperaturas mais baixas (que, por sua vez, se decompõe nos elementos):
$$$\ce{2 Hg(NO3)2(l) -> 2 HgO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)}{R3}$$
>Método húmido sugere condições suaves e uma reacção em solução.Por exemplo, sendo o ácido fórmico (também utilizado na refinação da prata) um forte agente redutor causaria um precipitado da solução amoniacal de nitrato de mercúrio(II).
Desde que o dióxido de nitrogênio, os vapores de mercúrio, bem como os sais e óxidos de mercúrio são altamente tóxicos, as reações devem ser transportadas em uma capota de fumaça, o que o torna um mau ajuste para um show de talentos.Considerando os possíveis riscos e o seu nível ou preparação (sem ofensa), aconselho vivamente a ter extremo cuidado com a química do mercúrio e evitar demonstrações públicas até se tornar mais experiente.
Nota: as reacções químicas são adoptadas de
- Cooney, R.; Hall, J. Raman Spectra of Mercury(II) Nitrate in Aqueous Solution e como o Hidrato Cristalino. 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 (Química, Aplicações e Impacto Ambiental); RSC Publ: Cambridge, 2013. ISBN 978-1-84973-409-7.
- R. A. Lidin, V. A. Molochko, e L. L. Andreeva, Reactivity of Inorganic Substances, 3rd ed.; Khimia: Moscovo, 2000. (em russo)