多汞陽離子多聚汞陽離子是僅含原子的原子團,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。

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[Hg
4
](AsF
6
)
2
中含有的[Hg4]2+離子的結構,長度單位為皮米[1]

其它多汞陽離子還有線性的Hg2+
3
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

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氯化亞汞(Hg2Cl2)的晶胞結構。

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射線繞射得到表徵;[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,並存在着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]

Hg2+
2
陽離子的礦物如氯汞礦(eglestonite)。[9]

線形三汞或四汞陽離子

Hg2+
3
(Hg(23))和Hg2+
4
(Hg(12))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
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

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

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
3
NbF
6
Hg
3
TaF
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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