硫酸水銀(I)のソースを表示

{{chembox
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| Name = 硫酸水銀(I)
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| IUPACName = 硫酸水銀(I)
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| CASNo_Ref = {{cascite|correct|??}}
| CASNo = 7783-36-0
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| EINECS = 231-993-0
| PubChem = 24545
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|Section2={{Chembox Properties
| Formula = Hg<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
| MolarMass = 497.24 g/mol 
| Appearance = 白-黄色の結晶
| Density = 7.56 g/cm<sup>3</sup>
| Solubility = 0.051 g/100 mL (25 °C) <br> 0.09 g/100 mL (100 °C)
| SolubleOther = [[硝酸]]には可溶だが[[水]]には不溶、熱[[硫酸]]に可溶
| MeltingPt = 
| BoilingPt = 
| MagSus = &minus;123.0·10<sup>−6</sup> cm<sup>3</sup>/mol
 }}
|Section3={{Chembox Structure
| Coordination = [[単斜晶系]]
| CrystalStruct = 
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|Section4={{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = -743.1 [[ジュール毎モル|kJ·mol<sup>−1</sup>]]
| DeltaHc = 
| Entropy = 200.7 J·mol<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup>
| HeatCapacity = 132 J·mol<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup><ref name="hand2">
{{Citation
| last = Lide
| first = David R.
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| publication-date =
| date =
| year = 1998
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| edition = 87
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| publication-place = Boca Raton, FL
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| isbn = 0-8493-0594-2
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|Section7={{Chembox Hazards
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|Section8={{Chembox Related
| OtherAnions = [[フッ化水銀(I)]]<br/>[[塩化水銀(I)]]<br/>[[臭化水銀(I)]]<br/>[[ヨウ化水銀(I)]]
| OtherCations = [[硫酸水銀(II)]]<br/>[[硫酸カドミウム]]<br/>[[硫酸タリウム]]
 }}
}}

'''硫酸水銀(I)'''（英語:Mercury(I) sulfate）は[[組成式]]Hg<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>で表される[[化合物]]である。イギリスではmercurous sulphate、アメリカではmercurous sulfateと呼ばれている<ref>''Intermediate Inorganic Chemistry''J. W. Mellor著、 [[ロングマン|ロングマン・グリーン・アンド・カンパニー]]出版、ロンドン、1941年、p.388</ref>。硫酸水銀(I)は白-薄い黄色あるいはベージュ色の、粉状の金属化合物である<ref>http://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_EN_CB0259783.htm</ref>。また[[硫酸]]の二つの水素原子をどちらも水銀(I)イオンで置換した化合物である。毒性が強く、吸入したり、消化吸収したり、肌から吸収したりすると死に至る恐れがある。

== 構造 ==
硫酸水銀(I)の結晶は亜鈴型の{{仮リンク|ポリ水銀イオン|en|Mercury polycations|label=Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup>}}と[[硫酸塩|SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>]]という2つのイオンからなる。Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup>は4つの酸素原子に囲まれており、水銀原子と酸素原子の距離は2.23[[オングストローム|&#x212B;]]から2.93 &#x212B;である。一方水銀原子同士の距離はおよそ2.500&#x212B;である<ref>''Preparation and Characterization of Dimercury(I)Monofluorophosphate(V), Hg<sub>2</sub>PO<sub>3</sub>F: Crystal Structure, Thermal Behavior, Vibrational Spectra, and Solid-State <sup>31</sup>P and <sup>19</sup>F NMR Spectra'' by Matthias Weil, Michael Puchberger, and Enrique J. Baran, published by [[Inorganic Chemistry|Inorg. Chem]]. 2004, 43. pages 8330-8335</ref>
研究によって硫酸水銀(I)では水銀付言しが二重に重なり、[[結合長]]が2.500Åになるように配置されることがわかっている。重なった水銀原子と[[単位胞|単位格子]]の軸は平行になっている。そうして[[結晶構造|結晶格子]]がSO<sub>4</sub> - Hg - Hg - SO<sub>4</sub> - Hg - Hg - … とつながっていく。Hg - Hg - Oの[[結合角]]は165°±1°である。この鎖と単位格子は斜めに交わっている。硫酸水銀の構造はHg原子とO原子の弱い相互作用によって成り立っている。SO<sub>4</sub>は単一の[[陰イオン]]ではなく、水銀の[[配位子]]として機能している<ref>Dorm, E. 1969. Structural studies on mercury(I) compounds.  VI.  Crystal structure of mercury(I) sulfate and selenate. {{仮リンク| Acta Chemica Scandinavica|en|Acta Chemica Scandinavica}} (1947-1973) 23:1607–15.</ref>。

== 調製 ==
硫酸水銀(I)の作り方の一つに、[[硝酸水銀(I)]]1[[当量]]に[[硫酸]]6当量を混ぜる方法がある<ref>''Mercurous Sulphate, cadmium sulphate, and the cadmium cell.'' by Hulett G. A. The physical review.1907. p.19.
</ref>
: <chem>{Hg2(NO3)2} + H2SO4 -> {Hg2SO4} + 2HNO3</chem>

また、過剰の金属[[水銀]]を濃硫酸と反応させても得られる:
: <chem>{2Hg} + 2 H2SO4 -> {Hg2SO4} + {2H2O} + SO2</chem> <!--typical reaction of sulfuric acid as oxidizing agent-->

== 電池での利用 ==
硫酸水銀(I)は化学[[電池]]によく用いられる<ref>''Influence of Microstucture on the Charge Storage Properties of Chemically Synthesized Manganese Dioxide'' by Mathieu Toupin, Thiery Brousse, and Daniel Belanger. Chem. Mater. 2002, 14, 3945-3952</ref><ref>''Electromotive Force Studies of Cell, [[カドミウム|Cd]]<sub>x</sub>Hg<sub>y</sub> | CdSO<sub>4</sub>,(m) I Hg<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, Hg, in [[ジオキサン|Dioxane]]-Water Media'' by Somesh Chakrabarti and Sukumar Aditya. {{仮リンク|Journal of Chemical and Engineering Data|en|Journal of Chemical and Engineering Data}}, Vol.17, No. 1, 1972</ref><ref>''Characterization of Lithium Sulfate as an Unsymmetrical-Valence Salt Bridge for the Minimization of Liquid Junction Potentials in Aqueous - Organic Solvent Mixtures'' by Cristiana L. faverio, Patrizia R. Mussini, and Torquato Mussini. {{仮リンク|Analytical Chemistry (journal)|en|Analytical Chemistry (journal)|label=Anal. Chem.}} 1998, 70, 2589-2595</ref>1872年に[[ジョサイア・ラティマー・クラーク]]が硫酸水銀(I)を使った[[化学電池]]を開発した<ref name="GEORGE AUGUSTUS HULETT 2000, p.91-98">''GEORGE AUGUSTUS HULETT: FROM LIQUID CRYSTALS TO STANDARD CELL'' by John T. Stock. Bull. Hist. Chem. VOLUME 25, Number 2, 2000, p.91-98</ref>。それからジョージ・オーガスタス・ハレット（George Augustus Hulett）によって1911年に製作された[[ウェストン電池]]でも使われるようになった<ref name="GEORGE AUGUSTUS HULETT 2000, p.91-98"/>。これは[[硫酸銀]]などと一緒にすることで100&nbsp;°C以上の高温でよい[[電極]]として機能することがわかったためである<ref>''The Behavior of the Silver—Silver Sulfate and the Mercury—Mercurous Sulfate Electrodes at High Temperatures'' by M. H. Lietzke and R. W. Stoughton. [[米国化学会誌]]., 1953, 75 (21), pp 5226–5227 DOI: 10.1021/ja01117a024</ref>が、高温では分解する。分解は[[吸熱反応]]で、335°Cから500°Cの間で起こる。また、硫酸水銀は標準電池を作りやすい。比較的[[溶解度]]が小さいため[[陽極]]からの拡散が進みにくく、水銀の[[標準電極電位]]が十分高いことが理由である<ref>''Sulphates of Mercury and Standard Cells.'' by Elliott, R. B. and Hulett, G. A. The Journal of Physical Chemistry 36.7 (1932): 2083-2086.</ref>

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{reflist}}

{{水銀の化合物}}

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[[Category:水銀の化合物]]
[[Category:硫酸塩]]