L’elemento chimico mercurio è classificato come un metallo di transizione. È conosciuto fin dall’antichità. Il suo scopritore e la data di scoperta sono sconosciuti.
Data Zone
| Classificazione: | Il mercurio è un metallo di transizione |
| Colore: | bianco-argento |
| Peso atomico: | 200.59 |
| Stato: | liquido |
| Punto di fusione: | -38.83 oC, 234.32 K |
| Punto di ebollizione: | 356.73 oC, 629.88 K |
| Elettroni: | 80 |
| Protoni: | 80 |
| Neutroni in isotopo più abbondante: | 122 |
| Gusci di elettroni: | 2,8,18,32,18,2 |
| Configurazione degli elettroni: | 4f14 5d10 6s2 |
| Densità @ 20oC: | 13.546 g/cm3 |
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Ossidazione, Reazioni, Composti, Raggi, Conducibilità
| Volume atomico: | 14.82 cm3/mol |
| Struttura: | il solido è romboedrico |
| Durezza: | – |
| Capacità termica specifica | 0,139 J g-1 K-1 |
| Calore di fusione | 2.295 kJ mol-1 |
| Calore di atomizzazione | 64 kJ mol-1 |
| Calore di vaporizzazione | 59.229 kJ mol-1 |
| 1a energia di ionizzazione | 1007 kJ mol-1 |
| 2a energia di ionizzazione | 1810 kJ mol-1 |
| 3a energia di ionizzazione | 3300 kJ mol-1 |
| Affinità elettronica | – |
| Numero minimo di ossidazione | 0 |
| Min. numero comune di ossidazione | 0 |
| Numero massimo di ossidazione | 2 |
| Massimo numero comune di ossidazione. | 2 |
| Elettronegatività (Scala Pauling) | 2 |
| Volume di polarizzabilità | 5.4 Å3 |
| Reazione con aria | nessuna, w/ht 350 oC ⇒ HgO |
| Reazione con 15 M HNO3 | lieve, ⇒ Hg(NO3)2 (nitrato mercurico), NOx |
| Reazione con 6 M HCl | nessuno |
| Reazione con 6 M NaOH | nessuno |
| Ossido(i) | HgO (ossido mercurico), Hg2O (ossido mercuroso) |
| Idruro(i) | nessuno |
| Cloruro(i) | HgCl2, Hg2Cl2 |
| Raggio atomico | 151 pm |
| Raggio ionico (ione 1+) | 133 pm |
| Raggio ionico (ione 2+) | 116 pm |
| Raggio ionico (ione 3+) | – |
| Raggio ionico (1- ione) | – |
| Raggio ionico (2- ione) | – |
| Raggio ionico (3-ione) | – |
| Conducibilità termica | 8.3 W m-1 K-1 |
| Conducibilità elettrica | 1 x 106 S m-1 |
| Punto di congelamento/fusione: | -38.83 oC, 234.32 K |
Gocce di mercurio.
Geber, Jabir ibn Hayyan, nato in Persia (Iran) nel VI secolo dopo Cristo. Geber sistematizzò e portò metodi sperimentali all’alchimia. Credeva che tutti i metalli fossero basati sul mercurio mescolato in proporzioni diverse e di diversa purezza con lo zolfo. Se il mercurio e lo zolfo fossero perfettamente puri e mescolati in proporzioni perfette, formerebbero l’oro. (10a)
Scoperta del mercurio
Il mercurio o argento vivo è conosciuto fin dai tempi antichi. Non sappiamo chi l’abbia scoperto.
Il mercurio era noto agli antichi cinesi, egiziani e indù ed è stato trovato in tombe egiziane risalenti al 1500 a.C. circa (1), (2), (3)
Nel quarto secolo a.C. troviamo Aristotele che si riferisce al mercurio per iscritto come ‘hydro-argyros’ – che si traduce come argento liquido o acqua-argento. (4)
I Romani modificarono leggermente il nome greco, riferendosi al mercurio come Hydragyrum, da cui deriva il moderno simbolo chimico Hg del mercurio.
Il nostro nome moderno dell’elemento fu fornito dagli alchimisti. Gli alchimisti osservarono il rapido flusso liquido dell’elemento e lo paragonarono al pianeta che si muove più velocemente, Mercurio. (Il pianeta aveva preso il nome dal veloce messaggero romano degli dei, Mercurio. (3))
Gli alchimisti credevano che il mercurio fosse la più importante di tutte le sostanze perché comprendeva solido e liquido, terra e cielo, vita e morte. Credevano anche che offrisse la via attraverso la quale i metalli di base potevano diventare oro e rappresentava la quintessenza della proprietà della fluidità. (5),(6) Si sbagliavano, naturalmente!
Gli imperatori cinesi usavano il mercurio per prolungare la loro vita (3) – anche se con ogni probabilità aveva l’effetto opposto. (Nonostante il fatto che il mercurio sia ora noto per essere altamente tossico, alcune medicine tradizionali cinesi sembrano ancora contenere alti livelli di mercurio. (7),(8))
Nel 1759 Adam Braun e Mikhail Lomonosov lavorando a San Pietroburgo, in Russia, ottennero del mercurio solido congelando un termometro a mercurio in una miscela di neve e acido nitrico concentrato. Questo fornì una forte prova che il mercurio aveva proprietà simili agli altri metalli. (6)
Nel 1772 e 1774, lo scienziato svedese Carl W. Scheele e il chimico inglese Joseph Priestley riscaldarono l’ossido di mercurio e scoprirono che produceva un gas che faceva bruciare una candela cinque volte più velocemente del normale – avevano scoperto l’ossigeno. (9)
Priestley scoprì diversi gas, come il protossido di azoto (gas esilarante) perché li raccolse su un bagno di mercurio invece della più usuale acqua. A differenza dell’acqua, il mercurio non dissolveva i gas, lasciandoli disponibili per la scoperta. (10)
Il chimico inglese Humphry Davy usò il mercurio in altri lavori di scoperta. Per esempio, Davy isolò il calcio per la prima volta, usando un elettrodo di mercurio per formare un amalgama con il calcio.
Aspetto e caratteristiche
Effetti nocivi:
Il mercurio e la maggior parte dei suoi composti sono altamente tossici.
Il metallo puro è assorbito facilmente per inalazione, ingestione o attraverso la pelle.
È anche un inquinante cronico e il mercurio si concentra nei tessuti degli animali/pesci in quantità crescente lungo la catena alimentare.
Caratteristiche:
Il mercurio è un metallo denso, bianco-argenteo, velenoso con un aspetto a specchio.
È l’unico metallo comune che è liquido a temperatura ambiente. Il mercurio evapora lentamente a temperatura ambiente.
Altri metalli che sono liquidi vicino alla temperatura ambiente sono gallio, francio e cesio.
Il metallo è relativamente stabile in aria secca, ma in aria umida si appanna lentamente per formare un rivestimento grigio di ossido.
Il mercurio ha un’alta tensione superficiale e, quando viene rovesciato, si rompe in piccole perle.
Il mercurio forma facilmente leghe (chiamate amalgame) con altri metalli, come argento, oro e stagno. Poiché non si amalgama con il ferro, il mercurio è spesso conservato in contenitori di ferro.
Usi del mercurio
Il mercurio è usato nei barometri e nei manometri (strumenti per misurare la pressione di gas e liquidi), a causa della sua alta densità.
Il metallo ha anche un alto tasso di espansione termica quasi lineare, quindi è usato ampiamente nei termometri.
La sua facilità ad amalgamarsi con i metalli è usata nell’estrazione di oro, argento e platino dai loro minerali.
Il mercurio è ampiamente usato nella fabbricazione di cartelli pubblicitari, interruttori al mercurio e altri apparecchi elettrici.
È anche usato nelle lampade a vapori di mercurio (che emettono luce ricca di radiazioni ultraviolette). Queste lampade sono tipicamente usate per l’illuminazione stradale, come lampade solari, e come luci UV (luci nere).
Vari composti di mercurio sono usati in medicina, odontoiatria, cosmetici (mascara) e anche in agricoltura per fare fungicidi.
Abbondanza e isotopi
Abbondanza crosta terrestre: 85 parti per miliardo in peso, 9 parti per miliardo in moli
Abbondanza sistema solare: 20 parti per miliardo in peso, 120 parti per trilione in moli
Costo, puro: $48 per 100g
Costo, sfuso: $1.74 per 100g
Fonte: Il mercurio si trova raramente libero in natura, ma può essere trovato in minerali, principalmente solfuro di mercurio (cinabro, HgS). Il metallo è estratto arrostendo il cinabro in una corrente d’aria. Il vapore di mercurio risultante è condensato per raccogliere il metallo liquido.
Isotopi: Il mercurio ha 34 isotopi la cui emivita è nota, con numeri di massa da 175 a 208. Il mercurio presente in natura è una miscela di sette isotopi e si trovano nelle percentuali indicate: 196Hg (0,2%), 198Hg (10,0%), 199Hg (16,9%), 200Hg (23,1%), 201Hg (13,2%), 202Hg (29,9%) e 204Hg (6,9%). L’isotopo più abbondante che si forma naturalmente è il 202Hg al 29,9%.
- Mary Elvira Weeks, La scoperta degli elementi. II. Elementi noti agli alchimisti, J. Chem. Educ., 1932, 9 (1), p11.
- Saul S. Hauben, Le derivazioni dei nomi degli elementi, J. Chem. Educ., 1933, 10 (4), p227.
- Vinay Kumar e Bonnie Tate, J. Chem. Educ., 1982, 59 (11), p 971.
- Vivi Ringnes, J. Chem. Educ., 1989, 66 (9), p732.
- Alchemy Lab
- John Emsley, Nature’s building blocks: an A-Z guide to the elements., 2003, Oxford University Press, p261
- Monitoring of mercury, arsenic, and lead in traditional Asian herbal preparations on the Dutch market and estimation of associated risks.
- Traditional Chinese medicine containing mercury: Fufang Lu Hui Jiaonang
- Francis Preston Venable: Una breve storia della chimica, 2009, Bibliobazaar, p66.
- Eric. J. Holmyard, Makers of Chemistry., 1931, Oxford at the Clarendon Press. p57. Rif 10a. p163.
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"Mercury." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/mercury.html>.
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