Mercúrio fulminado: estrutura, propriedades, produção, usos

Mercúrio fulminado: estrutura, propriedades, produção, usos

O fulminato de mercúrio é um composto inorgânico composto pelos elementos mercúrio (Hg), carbono (C), nitrogênio (N) e oxigênio (O). Sua fórmula química é Hg (CNO) 2 . Não deve ser confundido com cianato de mercúrio, porque, embora ambos os compostos tenham os mesmos elementos, neste último os átomos se unem de maneira diferente.

Foi descoberta pelo químico empírico inglês Edward Howard em 1800. No entanto, quase 200 anos antes, foi acidentalmente sintetizada pelo alquimista alemão Johannes Kunckel, que, devido à explosão, não a isolou, mas deixou registros escritos dos ingredientes utilizados.

É um explosivo primário, por isso é usado em cápsulas de percussão ou de detonação para promover a explosão de outras substâncias. Embora sua preparação e conservação sejam extremamente perigosas, foi amplamente usada no século 19 como um gatilho para armas de guerra e caça.

Atualmente, é usado para detonar cargas dinamométricas poderosas na construção de túneis, estradas e mineração.

Claramente, é um composto extremamente perigoso que só pode ser manuseado por pessoas com profundo conhecimento de como lidar com explosivos.

Estrutura

Hg (CNO) 2 é um sal de ácido fulminico HCNO. Contém mercúrio no estado de oxidação +2 e duas unidades de fulminato de CNO .

De acordo com um estudo de raios-X realizado em 2007 na Alemanha (relatado em inglês em 2008), as moléculas de fulminato de mercúrio possuem a estrutura ONC-Hg-CNO, onde se observa que o mercúrio está diretamente ligado aos átomos de carbono .

A junção C-Hg-C é linear; forma um ângulo de 180 ° e o grupo fulminato (CNO) possui uma ligação carbono-nitrogênio curta e uma ligação nitrogênio-oxigênio mais longa.

O comprimento da ligação CN é de 1,14-1,17 Å (angstroms), correspondendo a uma ligação tripla fraca. A ligação NO é 1,20-1,25 Å, indicando uma ligação dupla fraca. Um angstrom (Å) é uma medida de comprimento e representa um milionésimo de metro.

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No estado sólido, embora a junção C-Hg-C seja linear e o grupo CNO também seja linear, a junção NC-Hg se desvia da linearidade em 11 °, ou seja, possui um ângulo de 169 °.

No entanto, de acordo com o estudo acima mencionado, no estado gasoso a molécula completa é totalmente linear.

Nomenclatura

  • Mercúrio fulminar
  • Fulminar mercúrico
  • Difusão de mercúrio
  • Bisfulminato de mercúrio
  • Sal de mercúrio do ácido fulminico
  • Murchando Mercúrio
  • Mercúrio explosivo

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino branco a laranja.

Peso molecular

284,63 g / mol

Ponto de fusão

Não derrete. Quando aquecido a mais de 100 ° C, ele explode.

Densidade

4,42 g / cm 3

Solubilidade

Ligeiramente solúvel em água. Solúvel em etanol (C 2 H 5 OH) e em hidróxido de amônio (NH 4 OH).

Propriedades quimicas

É um composto altamente explosivo e altamente sensível a choques, impactos ou atritos. Pode facilmente detonar com faíscas e chamas. Quando decomposto, forma gases de mercúrio (Hg), monóxido de carbono (CO) e nitrogênio (N 2 ).

Com concentrada de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) a uma detonação violenta também ocorre. O ácido clorídrico o dissolve parcialmente e é produzido cloreto mercúrico.

De acordo com um estudo realizado em 1981, se for submetido a um aquecimento muito lento e controlado sob uma atmosfera inerte de argônio, quando atingir 120 ° C, ocorre uma decomposição não explosiva e formam-se óxido mercúrico sólido e gases de mercúrio e oxigênio.

É um composto que devido à sua perigosidade foi estudado em poucas ocasiões e essas oportunidades de estudo ficaram muito distantes uma da outra no tempo. Trabalhe no escuro para evitar explosões. Suas amostras devem ser mantidas debaixo d’água e sem luz.

Obtenção

Após sua descoberta, foi produzido comercialmente através das reações entre etanol (CH 3 CH 2 OH), mercúrio (Hg) e ácido nítrico (HNO 3 ).

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Em um dos estudos mais importantes sobre a estrutura desse composto, os pesquisadores sugerem que, para obter melhor desempenho durante a preparação, a primeira metade do volume total de etanol deve ser adicionada à mistura de Hg e HNO 3 antes dos gases a cor marrom desaparece.

Em outras palavras, é importante que os óxidos de nitrogênio estejam presentes para a reação prosseguir.

O que acontece primeiro é a conversão de etanol em acetaldeído. De acordo com certos estudos, mais oxidação, nitração, descarboxilação e eliminação de ácidos nitrosos seguem para formar o fulminato.

Use como um agente desencadeador para outros explosivos

Aplicações de guerra

As tentativas iniciais de usar o fulminato de mercúrio como um pó explosivo para armas de fogo foram frustradas pela extraordinária velocidade e violência de sua detonação.

Pistolas e espingardas foram esmagadas por pequenas cargas deste composto. O mesmo aconteceu com peças de artilharia e granadas em testes militares.

No entanto, em 1822, o inglês Wright o usou pela primeira vez como um pino de disparo em seus rifles de caça esportiva. Mais tarde, na Grã-Bretanha, seu uso foi implementado em mosquetes de infantaria e depois em toda a Europa.

Até o início dos anos 1900, era o único detonador usado para disparar projéteis de qualquer tipo, até que outras alternativas com compostos mais seguros e acessíveis fossem implementadas.

Aplicações pacíficas

Este composto tem desempenhado um papel importante no desenvolvimento de explosivos para fins pacíficos.

Seu papel na invenção da dinamite por Alfred Nobel foi altamente significativo. Este cientista combinou nitroglicerina, um poderoso explosivo, com um material poroso, terra de diatomáceas. Mas a detonação dessa mistura é difícil com faíscas ou reflexos.

A Nobel superou essa dificuldade usando cartuchos de fulminação de mercúrio confiáveis ​​em sua aplicação. Atualmente, essa combinação permite seu uso em mineração, pedreiras, construção de túneis e engenharia civil para a construção de estradas, ferrovias, portos, etc.

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O próprio Alfred Nobel enfatizou a importância fundamental do mercúrio fulminar nos desenvolvimentos de engenharia civil que alimentavam dinamite.

Riscos

É um composto muito instável e extremamente explosivo.

Produz toxicidade aguda. É tóxico se for ingerido, inalado ou se entrar em contato com a pele. Produz facilmente dermatite de contato. Causa danos aos órgãos internos se a pessoa for repetida ou repetidamente exposta.

Muito tóxico para os organismos aquáticos e terrestres com perigo continuado a longo prazo.

Referências

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