Kwik fulminate structuur, eigenschappen, het verkrijgen, gebruik

Hij Mercurius Fulminate Het is een anorganische verbinding gevormd door het kwik (Hg), koolstof (C), stikstof (N) en zuurstof (O) elementen (O). De chemische formule is Hg (CNO)₂. Het moet niet worden verward met kwikcyanato, want hoewel beide verbindingen dezelfde elementen hebben, binden de atomen in de laatste anders anders.

Het werd ontdekt door de Engelse chemicus Edward Howard in 1800. Bijna 200 jaar eerder was het echter per ongeluk gesynthetiseerd door de Duitse alchemist Johannes Kunckel, die voor de explosie het niet geïsoleerd, maar schriftelijke gegevens van de ingrediënten liet.

Mercury Fulminat -kristallen HG (CNO)₂. Daniel Grohmann/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons.

Het is een primaire explosief, dus het wordt gebruikt in percussie of stralende capsules om de explosie van andere stoffen te bevorderen. Hoewel de voorbereiding en het behoud van het behoud extreem gevaarlijk zijn, werd het in de negentiende eeuw veel gebruikt als ontsteker in oorlog en jachtwapens.

Het wordt momenteel gebruikt voor de ontploffing van krachtige dynamietbelastingen bij de constructie van tunnels en wegen en mijnbouw.

Het is duidelijk een extreem gevaarlijke verbinding die alleen kan worden gemanipuleerd door mensen met diepe kennis over hoe ze met explosieven moeten omgaan.

[TOC]

Structuur

De HG (CNO)₂ Het is een hcno fulminiczuurzout. Bevat kwik in oxidatie +2 en twee CNO fulminate eenheden^-.

Volgens een röntgenonderzoek uitgevoerd in 2007 in Duitsland (gerapporteerd in het Engels in 2008), hebben kwikfulminate moleculen de ONC-HG-CNO-structuur, waar wordt waargenomen dat kwik direct is gekoppeld aan koolstofatomen.

De C-HG-C-unie is lineair; Vormt een hoek van 180 ° en de Fulminat-groep (CNO) heeft een korte koolstof-nitrogene binding en een langere stikstof-zuurstofbinding.

De lengte van de C-N-link is 1.14-1.17 Å (angstroms), wat overeenkomt met een drievoudige zwakke link. De N-O-link is 1,20-1,25 Å die een zwakke dubbele binding aangeeft. Een angstrom (Å) is een lengtemaat en is het tien -melo -deel van een meter.

Het kan u van dienst zijn: methoden voor scheiding van homogene mengselsLewis -structuur van kwik fulminat. Benjah-BMM27 / Public Domain. Bron: Wikimedia Commons.

In vaste toestand, hoewel de C-HG-C-unie lineair is en de CNO-groep ook is, wijkt de N-C-HG-unie af van de lineariteit in 11 °, dat wil zeggen dat deze een hoek van 169 ° heeft.

Hg Molecule (CNO)₂ In solide toestand. Grijs = kwik; Zwart = koolstof; blauw = stikstof; Rood = zuurstof. Benjah-BMM27 / Public Domain. Bron: Wikimedia Commons.

Volgens de bovengenoemde studie is het complete molecuul echter volledig lineair in gasvormige toestand.

Nomenclatuur

• Mercurius Fulminate
• Mercuric Fulminate
• Mercurius diffulineren
• Mercurius bisfulinaat
• Fulminiczuur kwikzout
• Fulminant Mercurius
• Explosief kwik

Eigenschappen

Fysieke staat

Wit tot oranje vast solide.

Hg (CNO)₂ bevochtig vaste stof. Daniel Grohmann/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons.

Molecuulgewicht

284.63 g/mol

Smeltpunt

Het smelt niet. Worden verwarmd bij meer dan 100 ° C -exploits.

Dikte

4.42 g/cm³

Oplosbaarheid

Enigszins oplosbaar in water. Oplosbaar in ethanol (c₂H₅OH) en ammoniumhydroxide (NH₄OH).

Chemische eigenschappen

Het is een zeer explosieve verbinding en zeer gevoelig voor slagen, effecten of wrijving. U kunt gemakkelijk ontploffen met vonken en vlammen. Wanneer het ontleedt voor vorm kwikgassen (Hg), koolmonoxide (CO) en stikstof (n₂)).

Met zwavelzuur (h₂SW₄) Concentraat komt ook voor een gewelddadige ontploffing. Het zoutzuur lost het gedeeltelijk op en mercurisch chloride treedt op.

Volgens een studie uitgevoerd in 1981, als het gecontroleerde en zeer langzame opwarming ondergaat, onder een inerte argonatmosfeer, wanneer het 120 ° C bereikt, vindt er een niet -explosieve ontleding plaats en vaste kwikoxide en kwikgassen en kwikgassen en zuurstofgassen worden gevormd.

Het is een compound die is bestudeerd door zeldzame tijden voor het gevaar en dergelijke kansen voor studie zijn in de tijd zeer afstandelijk van elkaar geweest. U moet in het donker werken om explosies te voorkomen. Zijn monsters moeten onder water worden gehouden en zonder licht.

Hg Solid (CNO)₂ Houd onder water. Daniel Grohmann/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons.

Het verkrijgen van

Na de ontdekking was er commercieel door de reacties tussen ethanol (Cho₃Ch₂OH), kwik (Hg) en salpeterzuur (HNO₃)).

Het kan u van dienst zijn: Clausius-Claapeyron-vergelijking: waar is het voor, voorbeelden, oefeningen

In een van de belangrijkste studies naar de structuur van deze verbinding suggereren onderzoekers dat om meer prestaties te verkrijgen tijdens hun voorbereiding, de eerste helft van het totale volume ethanol moet worden toegevoegd aan het HG- en HNO -mengsel₃ Voordat bruine gassen verdwijnen.

Met andere woorden, het is belangrijk dat stikstofoxiden aanwezig zijn zodat de reactie verloopt.

Wat er eerst gebeurt, is de conversie van ethanol in acetaldehyde. Volgens bepaalde studies volgt dan meer oxidatie, nitratie, decarboxylering en eliminatie van stikstofzuur zodat de fulminat wordt gevormd.

Ik gebruik als ontploffingsmiddel van andere explosieven

Oorlogstoepassingen

De eerste pogingen om kwik te gebruiken als explosief stof voor vuurwapens werden gefrustreerd door de buitengewone snelheid en geweld van hun detonatie.

De wapens en jachtgeweren werden vernietigd door kleine ladingen van deze compound. Het gebeurde ook met artillerie- en granatenstukken in militaire tests.

In 1822 gebruikte de Engelse Wright het echter voor het eerst als brandweer in zijn sportjachtgeweren. Vervolgens werd in Bretagne het gebruik ervan in infanteriespieren geïmplementeerd en vervolgens in heel Europa.

In de negentiende eeuw werd het fulminaat van Mercurius gebruikt als ontsteker van vele soorten oorlogswapens. Auteur: Vetsikas Dimitris. Bron: Pixabay.

Tot het begin van de jaren 1900 was het de enige ontsteker die werd gebruikt voor het fotograferen van projectielen van welke aard dan ook, totdat andere alternatieven met veiligere en toegankelijke verbindingen werden geïmplementeerd.

Vreedzame toepassingen

Deze verbinding heeft een belangrijke rol gespeeld bij de ontwikkeling van explosieven voor vreedzame doeleinden.

Zijn rol in de uitvinding van dynamiet door Alfred Nobel was erg belangrijk. Deze wetenschapper combineerde nitroglycerine, een krachtig explosief, met een poreus materiaal, de aarde van diatomeeën. Maar de ontploffing van dit mengsel is moeilijk met vonken of winsten.

Nobel overtrof deze moeilijkheid met behulp van kwikfulminate fulminat -cartridges die betrouwbaar waren in hun toepassing. Deze combinatie maakt momenteel het gebruik ervan mogelijk in mijnbouw, steengroeve -uitbuiting, tunnelconstructie en civiele techniek voor wegenbouw, spoorwegen, havens, enz.

Het kan je van dienst zijn: butenoHet is veel gebruikt als detonator van explosies in mijnbouw en wegenbouw. Auteur: Nyamdorj. Bron: Pixabay.

Alfred Nobel zelf benadrukte het fundamentele belang van kwikvuling in civiele technische ontwikkelingen die dynamiet bevorderden.

Risico's

Het is een zeer onstabiele en extreem explosieve verbinding.

Auteur: Clker-vrije-vector-afbeeldingen. Bron: Pixabay.

Het produceert acute toxiciteit. Het is giftig als het wordt ingenomen, ingeademd of als het in contact komt met de huid. Produceert gemakkelijk contactdermatitis. Het veroorzaakt schade aan interne organen als de persoon herhaaldelijk of verlengd wordt blootgesteld.

Zeer giftig voor aquatisch en terrestrische leven met continu gevaar langdurig gevaar.

Referenties

1. Lead, D.R. (redacteur) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85^e CRC Press.
2. OF.S. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Mercuriusdifflineren. Hersteld van PubChem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
3. Munroe, c.EN. (1912). Opmerking over de productie van Mercury Fulminate. Journal of Industrial & Engineering Chemistry 1912, 4, 2, 152-153. Hersteld van pubs.ACS.borg.
4. Kurzer, f. (2000). Fulminiczuur in de geschiedenis van de organische chemie. J Chem. Onderwijzer. 2000, 77, 7, 851. Hersteld van pubs.ACS.borg.
5. Beck, W. en Klapötke, t.M. (2008). Mercury Fulminate: ONC-HG-CNO of CNO-HG-ENC-A DFT-studie. Journal of Molecular Structure: Theochem 848 (2008) 94-97. Hersteld van Scientedirect.com.
6. Wilson, E. (2007). Mercurius Fulminate Reveared. Chemical & Engineering News Archive 2007, 85, 36, 10. Hersteld van pubs.ACS.borg.
7. Bruin, m.EN. en Swallowe, g.M. (1981). De thermische ontleding van het zilver (I) en Mercurius (II) zouten van 5-nitrotetrazol en van kwik (ii) fulminaat. Thermochimica Acta, 49 (1981) 333-349. Hersteld van Scientedirect.com.
8. Alderson, h.EN. (1910). Naar nieuwe roepingsdermatose. Dermatitis als gevolg van droog fulminaat van kwik. Cal State J Med 1910 AP; 8 (4): 114. NCBI hersteld.NLM.NIH.Gov.
9. Wikimedia Foundation (2020). Mercurius (ii) fulmineren. Opgehaald van.Wikipedia.borg.