Processen som du beskriver skulle lämpligen kallas ”reduktion av kvicksilver(II) till elementärt kvicksilver”.Tyvärr kommer tricket med järn troligen inte att fungera (något mer inert som koppar skulle dock vara ett bättre val).
Kvicksilver(II)oxid är svagt basiskt, så kvicksilversalter i allmänhet skulle lätt genomgå hydrolys och bilda basiska oxosalter i vattenlösning om de inte försuras.Kvicksilver(II)nitrat hydrolyserar snabbt till svårlöslig gul kvicksilver(II)oxid vid utspädning eller tillsats av alkali:
$$\ce{Hg(NO3)2(s) + H2O(l) -> HgO(s) + 2 HNO3(aq)}\label{rxn:R1}\tag{R1}$$$
som kan omvandlas tillbaka till nitrat genom att tillsätta en alltför stor mängd salpetersyra, vilket i sin tur inte lämnar någon chans för järn att inte oxideras, så man hamnar med båda metallerna i lösning.
Jag ville inte dyka djupt ner i diskussionen om hur kvicksilver(II)-salter hydrolyseras och lämna det enkelt, men efter att ha fått kritik från Maurice som hävdar att $\ce{Hg(OH)NO3}$ är den ”riktiga” produkten, tror jag att jag tillåter mig att lägga till ett stycke eller två.Ramanspektroskopi och röntgenspridningsstudier i slutet av 1960 visade att hydrolys av kvicksilver(II)-salter ger upphov till serier av polynukleära oxo-bryggade arter av typerna $\ce{Hg2OH(H2O)2^3+},$\ce{Hg3O(H2O)3^4+}$ eller $\ce{Hg4O(OH)(H2O)3^5+}$ .Bildandet av kvicksilver(II)-hydroxidnitrat $\ce{Hg(OH)NO3}$ som en hydrolysprodukt lärdes ut på 1940-1950-talet, och det fastnade i flera läroböcker som publicerades senare, troligen på grund av att det finns med i alla upplagor av Paulings General chemistry fram till 1988.Det är dock inte bara en alltför enkel förenkling (reaktion \eqref{rxn:R1}} är också en alltför enkel förenkling i den bemärkelsen att det är ett gränsfall), utan det är också ett felaktigt koncept.
Den mest aktuella sammanfattningen av vad som egentligen händer när $\ce{Hg(NO3)2}$ löses upp i vatten finns i Mercury handbook :
$\ce{Hg(NO3)2}$-lösningar är endast stabila i närvaro av en viss mängd salpetersyra, som förhindrar hydrolys. $\ce{Hg(NO3)2}$ hydrolyseras snabbt i överflödigt vatten och ger en fällning av $\ce{Hg3O2(NO3)2 – H2O}$ eller bildar vid kokning i utspädda lösningar kvicksilver(II)oxid $(\ce{HgO}).$
När det gäller reduktionen av kvicksilver(II) finns det två vägar: $\ce{Hg^0}$ kan erhållas från kvicksilver(II)nitrat med hjälp av en torr eller en våt metod.
När man talar om en torr metod är det enklaste sättet att erhålla metalliskt kvicksilver från nitrat att värma upp $\ce{Hg(NO3)}$ i en destillationsapparat (b.p. av kvicksilver är 357 °C).Över $\pu{400 °C}$ sönderdelas det lätt:
$$\ce{Hg(NO3)2(l) -> Hg(g) + 2 NO2(g) + O2(g)}\label{rxn:R2}\tag{R2}$$
\eqref{rxn:R2} är en bruttoreaktion; nitratet sönderdelas först till den röda kvicksilver(II)oxid vid lägre temperaturer (som i sin tur sönderdelas till grundämnena):
$$\ce{2 Hg(NO3)2(l) -> 2 HgO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)}\tag{R3}$$
Vetmetoden föreslår milda förhållanden och en reaktion i lösning.Till exempel skulle myrsyra (som också används vid silverraffinering), som är ett starkt reduktionsmedel, orsaka en utfällning av ammoniakal kvicksilver(II)nitratlösning.
Då kvävedioxid, kvicksilverångor samt kvicksilversalter och kvicksilveroxider är mycket giftiga, måste reaktionerna genomföras i en dragskåp, vilket gör att det inte passar bra för en talangjakt.Med tanke på de möjliga riskerna och din nivå av förberedelser (inget illa menat) rekommenderar jag starkt att du är ytterst försiktig med kvicksilverkemi och att du undviker offentliga demonstrationer tills du har mer erfarenhet.
Anmärkning: de kemiska reaktionerna är hämtade från
- Cooney, R.; Hall, J. Ramanspektrum för kvicksilvret(II)-nitrat i vattenlöslig lösning och som kristallint hydrat. 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 och L. L. Andreeva, Reactivity of Inorganic Substances, 3rd ed.; Khimia: Moskva, 2000. (på ryska)