Mercurul Mercurul

Mercurul



Mercurul, de asemenea numit argint viu sau hidrargir, este un element chimic cu simbolul Hg și număr atomic 80. Metal al blocului d, mercurul este unul din cele 6 elemente care sunt lichide la o presiune și temperatură apropiată de cea a camerei. În stare solidă, are o structură hexagonală compactă, puternic distorsionată ( fiecare atom este înconjurat de şase atomi la 0.300nm şi de alţi sase atomi la 0.347 nm).

Celelalte metale sunt cesiul, franciul ~39 C (102 F) , galiul la ~30 C (86 F), , rubidiul și nemetalul brom. Dintre acestea, bromul și mercurul sunt lichide la condiții standard de temperatură și presiune.

Mercurul este utilizat în termometre, barometre, manometre, tensiometre și alte aparate necesare științei, deși toxicitatea mercurului a dus la îndepărtarea termometrelor și tensiometrelor cu mercur în favoarea celor pe bază de alcool sau celor digitale. Are multe întrebuințări în cercetările științifice, dar și în restaurarea dentară ca material de amalgamare. Obținerea mercurului se face prin procesul de reducere al cinabrului.

Depozitarea mercurului se face prin obținerea unor forme insolubile, cum ar fi sulfura de mercur(compus inofensiv), însă e otrăvitor în forme solubile, cum ar fi clorura de metil.



Cuprins

1 Istorie

2 Chimie

2.1 Izotopii

2.2 Reactivitate și compuși

2.3 Proprietati chimice

3 Apariție

4 Aplicații

4.1 Proprietati biochimice

5 Poluare

Istorie

Simbolul planetei Mercur a fost utilizat din Antichitate pentru reprezentarea acestui element.

Folosirea lui la începutul mileniului 2 i.Ch. , în Egipt , a fost sugerata, dar nu autentificata, deoarece se utilizau sinonime in scrierile vechi, obscure ale anumitor scriitori, dar extragerea cinabrului - cel mai răspândit minereu al mercurului - a fost, în mod cert, descrisă în secolul al IV-lea i.Ch.

Mercurul a fost cunoscut de chinezi și indieni, fiind găsit și în mormintele egiptene ce datau din 1500 i.Hr. Cuvântul indian pentru alchimie este Rasavātam care înseamna „calea mercurului”. Prin 500 d.Hr mercurul era utilizat ca material de amalgamare cu celelalte metale. Alchimiștii credeau că mercurul reprezintă materia originară a celorlalte metale. Se considera că obținerea diferitelor metale se face prin variația cantității și calității sulfului conținut de mercur. Cea mai pură formă a acestora era aurul, iar mercurul era folosit de alchimiști ca principal ajutor în convertirea celorlalte metale în aur.

Hg este simbolul chimic modern al mercurului. Provine din latinescul hydrargyrum, forma latinizată a termenului grec `Υδραργυρος (hydrargyros), care înseamnă „argint lichid”, din moment ce are un aspect lichid si argintiu. Elementul a fost numit după zeul roman Mercur, cunoscut pentru viteza acestuia; totodată semnul astrologic al planetei a devenit unul din simbolurile alchimie ale acestui metal. Mercurul este singurul metal al cărui nume este comun cu cel planetar-alchimic.

Chimie

Izotopii

Mercurul prezintă șapte izotopi stabili: Hg(0.15%), Hg(10.02%), Hg(16.84), Hg(23.13), Hg(13.22), Hg(29.80%) şi Hg( 6.85%), cel mai abundent fiind Hg-202 (29.86%). Radioizotopii cei mai longevivi sunt 194Hg cu un timp de înjumătățire de 444 ani și 203Hg cu un timp de înjumătățire de 46.612 zile. Radioizotopii rămași au timpul de înjumătățire mai mici de o zi.

Reactivitate și compuși



Mercurul se dizolvă pentru a forma amalgame cu aur, zinc și multe alte metale. Deoarece fierul este o excepție de la această regulă, recipientele de fier au fost folosite în comerțul cu mercur. Încălzirea mercurului conduce la formarea oxidului de mercur, care poate fi descompus la temperaturi mult mai înalte.

Poziția sa în seria reactivității metalelor face mercurul un metal care nu reacționează cu acizii obisnuiți precum acid sulfuric diluat, deși acizii oxigenați precum apa regală (acid sulfuric + acid azotic) pot să dizolve mercurul în scopul obținerii sulfaților, azotaților și clorurilor. La fel ca și argintul, poate reacționa cu acidul sulfhidric atmosferic. Mercurul reacționează și cu formele solide ale sulfului, folosite în absorbirea vaporilor de mercur.

Cele mai importante săruri de mercur sunt următoarele:

Clorura de mercur(I) (calomel) , folosit încă în medicină, în filtre acusto-optice și în electrochimie;

Clorura de mercur (II), substanță foarte corozivă, ce poate sublima; este o otravă puternică

Fulminat de mercur, utilizat în detonarea explozivelor);

Oxid de mercur (II), principalul oxid de mercur;

Sulfura de mercur (găsit în cinabru, folosit în medicina orientală sau vermilion care este un pigment de înaltă calitate);

Selenat de mercur (II), semiconductor;

Telurit de mercur (II), semiconductor.

Testele efectuate în laboratoare au indicat că un schimb electronic cauzează gazele nobile să reacționeze cu vaporii mercuroși. Acești compuși sunt stabili datorită forțelor van der Waals și rezultă în Hg·Ne, Hg·Ar, Hg·Kr și Hg·Xe . Compușii organici ai mercurului sunt de asemenea importanți. Metilmercurul este un compus periculos care este găsit ca un agent poluant în ape.

Descoperirea fluorurii de mercur(IV) (HgF4) a fost anuntață în septembrie 2007.

Proprietati chimice. 



Mercurul are tensiunea de polarizare puţin mai mare decât argintul ; deci poate fi considerat ca facând parte din metalele preţioase. Nu se oxidează în aer la temperatura obisnuită .

În aer umed se oxidează lent, acoperindu-se cu o peliculă subţire de oxid de mercur, Hg2O, care se dizolvă în parte în metal, făcânu-l să adere la pereţii sticlei.

Incălzit la 350^oC, el se oxidează repede, formând HgO, de o culoare roşie, care însă, peste 400⁰C, se descompune în componente.

La temperatura obisnuită, mercurul este atacat puternic de halogeni cu care formează halogenuri, mai intai de tipul Hg₂X₂ şi apoi de tipul HgX₂. De asemenea reacţionează cu sulful, când acesta se găseşte în pulbere fina, formand HgS. Nu se combină cu azotul, fosforul, carbonul, siliciul, si borul.

Mercurul nu reactionează cu acidul clorhidric sau acidul sulfuric diluat.

Acidul sulfuric concentrat atacă mercurul la cald:

 

2H₂SO₄ + 6 Hg --> HgSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Similar se comportă şi acidul azotic diluat sau concentrat, la cald. Dupa cum mercurul sau acidul este în exces, se formează săruri de Hg^I sau de Hg^II :

8HNO₃ + 6Hg --> 3Hg₂(NO₃)₂ + 2NO + 2H₂O;

8HNO₃ + 3Hg --> 3Hg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.



Apariție



Mercurul este un element extrem de rar în scoarța pământului, crusta având o medie a abundentei masice de numai 0,08 părți per milion. Cu toate acestea, pentru că nu are un amestec geochimic cu acele elemente care constituie majoritatea masica a crustei, minereurile de mercur pot fi extrem de concentrate. Cele mai bogate minereuri conțin mercur de până la 2,5%.

Acesta se găseşte în cantităti mici şi în atmosferă, unde pătrunde, mai ales, sub formă de vapori. Şi în toate cazurile când mercurul lichid nativ sau preparat artificial, se găseşte în contact direct cu atmosfera.

Este întâlnit fie ca metal nativ (rar) sau în cinabru, corderoit, livingstonit și alte minerale, cinabrul (HgS) fiind minereul cel mai comun. Minereurile de mercur apar de obicei în centuri orogenice unde rocile cu densitate mare sunt forțate spre crusta terestră, fiind de obicei în apropierea izvoarelor fierbinți sau a altor regiuni vulcanice.

Mercurul este extras prin încălzirea cinabrului prin intermediul unui curent de aer și condensarea vaporilor. Ecuația chimică este HgS + O2 -> Hg + SO2

În 2005, China a fost liderul producătorilor mercurului cu aproape 2/3 din schimbul global urmat de Kyrgyzstan. Câteva țări sunt considerate să aibă producții neînregistrate de mercur din procesul de electroextracție al cuprului.

Aplicații

Mercurul este intrebuintat in unele celule de electroliza drept catod de mercur, la extragerea aurului si argintului, in diferite instrumente si aparate de precizie ca: termometre, barometre, manometre, densiometre, pompe de vid inaintat, etc., la prepararea unor alifii medicinale, la prepararea fulminatului de mercur, a cinabrului, in lampile redresoare de curent alternativ, in lampile pentru raza ultraviolete, la preparare de amalgame.



Proprietati biochimice.

 Mercurul lichid este otravitor, însă în mai mică măsură decât sărurile sale solubile, deoarece el se absoarbe greu în organism. Sărurile de mercur, în schimb, sunt foarte otrăvitoare şi provoacă o moarte rapidă. Vaporii de mercur provoacă otravire cronică, care se manifestă, la inceput, prin: durere de cap, salivatie abundentă, atacarea gingiilor şi mucoasa gurii, gust metalic în gură şi tremuraturi nervoase.

Clorura mercurica HgCl2 , cunoscuta sub denumirea de sublimat coroziv, se utilizeaza in medicina ca antiseptic si dezinfectant de uz extern.

Poluare



Parerile legate de riscurile provocate de spargerea unui bec CFL sunt impartite. Un lucru este cert - anumite riscuri exista din cauza continutului mic de mercur. Ne putem proteja de acest risc - si ar fi bine sa stim cum sa o facem, avand in vedere faptul ca acest tip de becuri va deveni probabil singurul de pe piata in cativa ani.

Pe cât de eficient este în crearea luminii albe, mercurul – numit și argintul viu – este de asemenea foarte toxic. Este în special dăunator pentru creier, la copii și la fetuși. De aceea autoritățile din S.U.A. l-au restricționat sau l-au interzis în compoziția produselor, cum sunt termometrele, motoarele sau comutatoarele cu termostat de la centralele termice. (Un singur termostat, atât de comun în multe locuințe, poate să conțină 3 grame de mercur, sau comparabil cu cel conținut în 600 de becuri fluorescente.