多汞陽離子
多汞陽離子或多聚汞陽離子是僅含汞原子的原子團,最常見的多汞陽離子是Hg2+
2,在亞汞化合物中存在。亞汞化合物中的Hg-Hg鍵通過1927年的X射線分析[2]和1934年的拉曼光譜[3]發現,並成為了得到表徵的共價金屬-金屬鍵的最早的例子之一。
其它多汞陽離子還有線性的Hg2+
3和Hg2+
4離子,[3]三角形的Hg4+
3離子[4]以及一系列的鏈狀[5]或層狀多聚陽離子。[6]
亞汞化合物
[編輯]最著名的多汞陽離子Hg2+
2出現在亞汞化合物中,其中汞的形式氧化態為+1。Hg2+
2離子可能是被確認的第一個含金屬-金屬鍵的物種。在1898年,Ogg證實了Hg2+
2在溶液中存在。[7]在1900年,Baker發現了HgCl二聚體在氣態存在。[8]固態中的Hg2+
2單元最初於1926年通過X射線衍射得到表徵;[2]而溶液中的Hg-Hg鍵在1934年通過拉曼光譜確認。[3]
Hg2+
2在水溶液中穩定,並存在著Hg2+
和元素汞的化學平衡,其中Hg2+
含量在0.6%左右。[3]在加入陰離子形成難溶的二價汞鹽時,平衡會被打破,如S2−,這時一價汞會完全地歧化。如果加入的陰離子可以形成難溶的一價汞鹽時,元素汞和Hg2+
會重新結合為Hg2+
2,如Hg2Cl2。[3]
含Hg2+
2陽離子的礦物如氯汞礦(eglestonite)。[9]
線形三汞或四汞陽離子
[編輯]含Hg2+
3(Hg(2⁄3))和Hg2+
4(Hg(1⁄2))陽離子的化合物已經被合成出來了。這些離子僅已知在固態的化合物中存在,如Hg
3(AlCl
4)
2和Hg
4(AsF
6)
2。[3]其中Hg–Hg鍵鍵長為255 pm(Hg2+
3)和255–262 pm(Hg2+
4)。[3]這些成鍵包含由6s軌道形成的2中心2電子鍵。[3]
環狀汞陽離子
[編輯]三角形Hg4+
3離子通過1989年的礦物黃氯汞礦(terlinguaite)的探查發現,[4]並自此合成了一系列的化合物。[10]該化合物中的成鍵為三中心二電子鍵,由汞原子(D3h對稱)的鍵合「a1軌道」與6s軌道重疊形成。[11]
鏈狀和層狀陽離子
[編輯]金黃色的化合物Hg2.86(AsF6)由其發現者命名為「alchemists' gold」(意思是鍊金術士之金)[5],包含垂直的汞原子鏈。
具有「金屬性」的化合物Hg
3NbF
6和Hg
3TaF
6含有被MF−
6陰離子分離的六邊形汞原子層。[6]它們在7 K下是超導體。[12]
參考文獻
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