水素化水銀(II)

水素化水銀(II)

名前
IUPAC名 水素化水銀(II)
その他の名前 メルクラン 水素化水銀
識別子
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
パブケム CID	19021138
InChI InChI=1S/Hg.2H キー: JUQLLZUJMFHASM-UHFFFAOYSA-N
笑顔 [H][Hg][H]
プロパティ
化学式	水銀 2
モル質量	202.61 g モル−1
関連化合物
関連化合物	水素化亜鉛
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 インフォボックス参照

水素化水銀(II)（系統的にメルクラン(2)およびジヒドリド水銀と呼ばれる）は、化学式HgHの無機化合物である。
₂（[HgH
₂]）。常温では熱力学的にも運動学的にも不安定であり、そのためバルク特性についてはほとんどわかっていない。しかし、-125 °C (-193 °F) 以下の温度では運動学的に安定な白色結晶性固体でもあり、1951 年に初めて合成された。^[1]

水銀(II)水素化物は、2番目に単純な水銀水素化物です（安定性のかなり低い水銀(I)水素化物に次ぐ）。不安定性のため、実用的な工業用途はありません。しかし、分析化学では、水銀(II)水素化物は、水銀含有量を決定するために使用される特定の形態の分光分析技術の基礎となっています。さらに、MC-ICP-MSなどの水銀を含む高感度同位体比質量分析法への影響についても調査されており、タリウムと水銀を比較するために使用されます。^[2]

固体水銀(II)水素化物では、HgH ₂分子は水銀親和性結合でつながっています。蒸気中には三量体と、より少量の二量体が検出されます。ネットワーク固体である固体亜鉛(II)水素化物やカドミウム(II)水素化物とは異なり、固体水銀(II)水素化物は共有結合した分子固体です。これは相対論的効果によるもので、-125℃という比較的低い分解温度も説明できます。^[3]

HgH ₂分子は直線的で対称であり、H-Hg-H の形式をとっている。結合長は 1.646543 Å である。結合の反対称伸縮振動数 ν _{3は 1912.8 cm} ⁻¹、同位体²⁰² Hg および¹ Hの場合は 57.34473 THz である。 ^{[3] HgH} ₂の Hg-H 結合を切断するために必要なエネルギーは70 kcal/mol である。結果として生じる HgH の 2 番目の結合ははるかに弱く、切断に必要なエネルギーは 8.6 kcal/mol のみである。2 つの水素原子が反応すると 103.3 kcal/mol が放出されるため、水素分子と Hg ガスからの HgH _{2 の}形成は 24.2 kcal/mol で吸熱的である。^[3]

Alireza Shayestehらは、大腸菌などのフラビンタンパク質水銀還元酵素を含む細菌は、理論的には可溶性水銀化合物を揮発性の HgH ₂に還元でき、自然界では一時的に存在するはずであると推測しました。

水素化水銀(II)は、塩化水銀(II)の還元によって製造することができます。このプロセスでは、塩化水銀(II)と水素化物塩相当物が、反応の化学量論に依存する以下の式に従って反応して水素化水銀(II)を生成します。

2 水銀塩化物
₂+ 2 時間⁻
→水銀塩化物²⁻⁴
_...+水銀
₂

水銀塩化物
₂+ 2 時間⁻
→水銀
₂+ 2 塩素⁻

この方法には、より重いハロゲン化物同族体の代わりに塩化水銀(II)を使用するバリエーションも存在します。

水銀(II)水素化物は、気相中または極低温不活性ガス雰囲気中の元素から直接合成することによっても生成できる。^[3]

水銀 → 水銀^*

水銀^* + H
₂→ [水銀
₂] ^*

[ HgH
₂] ^* → HgH
₂

これには水銀原子を¹ P または³ P 状態に励起する必要がある。基底状態の水銀原子は二水素結合に挿入されないためである。^{[3]励起は紫外線レーザー[1]}または電気放電によって達成される。 ^[3]初期収率は高いが、生成物が励起状態にあるため、かなりの量が急速に水銀(I) 水素化物に解離し、その後、最初の試薬に戻る。

2 [水銀
₂] ^* → 2 HgH + H
₂

2 HgH → Hg
₂H
₂

水銀
₂H
₂→ 2 Hg + H
₂

_{これはマトリックス分離研究に好まれる方法です。水銀(II)水素化物のほかに、水銀(I)水素化物 (HgH および Hg 2} H ₂ )などの他の水銀水素化物も少量生成されます。

ルイス塩基で処理すると、水銀(II)水素化物は付加物に変換されます。標準酸で処理すると、水銀(II)水素化物とその付加物は水銀塩または水銀(2)イル誘導体と元素水素に変換されます。^{[引用が必要]}水銀(II)水素化物を酸化すると元素水銀になります。^{[引用が必要]} -125°C (-193°F)以下に冷却しない限り、水銀(II)水素化物は分解して元素水銀と水素を生成します。^[4]

水銀
₂→ 水銀 + H ₂

1951年、エゴン・ヴィーバーグとウォルター・ヘンレは、ヨウ化水銀(II)とテトラヒドロアルミン酸リチウムを石油エーテルとテトラヒドロフランの混合物中で反応させることにより、水銀(II)の水素化物を合成し、同定しました。1993年、レゲイ・ソメールは、KrFレーザーを使用して極低温アルゴンおよびクリプトンマトリックスでHgH _{2を生成することを発表しました。} ^[1] 2004年、 Xuefeng WangとLester Andrewsは、励起水銀と分子状水素の直接マトリックス単離反応により、固体HgH ₂を決定的に合成し、その結果分析しました。 ^[4] 2005年、 Alireza Shayestehらは、標準温度で励起水銀と分子状水素の直接気相反応により、気体のHgH ₂を合成しました。 ^[5]そしてXuefeng WangとLester Andrews ^{[4]は固体水銀}_HgH2の構造を分子固体であると決定した。