Elemente Chimice - Mercurul[Hg] - Singurul metal in stare lichida

   Mercurul, de asemenea numit argint viu sau hidrargir, este un element chimic cu simbolul Hg şi număr atomic 80. Metal al blocului d, mercurul este unul din cele 6 elemente care sunt lichide la o presiune şi temperatură apropiată de cea a camerei.
Celelalte metale sunt cesiul, franciul, galiul, rubidiul şi nemetalul brom. Dintre acestea, bromul şi mercurul sunt lichide la condiţii standard de temperatură şi presiune.
   Mercurul este utilizat în termometre, barometre, manometre, tensiometre şi alte aparate necesare ştiinţei, deşi toxicitatea mercurului a dus la îndepărtarea termometrelor şi tensiometrelor cu mercur în favoarea celor pe bază de alcool sau celor digitale. Are multe întrebuinţări în cercetările ştiinţifice, dar şi în restaurarea dentară ca material de amalgamare. Obţinerea mercurului se face prin procesul de reducere al cinabrului.
   Depozitarea mercurului se face prin obţinerea unor forme insolubile, cum ar fi sulfura de mercur(compus inofensiv), însă e otrăvitor în forme solubile, cum ar fi clorura de metil.
   Istorie
   Mercurul a fost cunoscut de chinezi şi indieni, fiind găsit şi 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. Alchimiştii credeau că mercurul reprezintă materia originară a celorlalte metale. Se considera că obţinerea diferitelor metale se face prin variaţia cantităţii şi calităţii sulfului conţinut de mercur. Cea mai pură formă a acestora era aurul, iar mercurul era folosit de alchimişti 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.
   Izotopi
   Mercurul prezintă şapte izotopi stabili, cel mai abundent fiind Hg-202 (29.86%). Radioizotopii cei mai longevivi sunt 194Hg cu un timp de înjumătăţire de 444 ani şi 203Hg cu un timp de înjumătăţire de 46.612 zile. Radioizotopii rămaşi au timpul de înjumătăţire mai mici de o zi.
   Reactivitate şi compuşi
   Mercurul se dizolvă pentru a forma amalgame cu aur, zinc şi multe alte metale. Deoarece fierul este o excepţie de la această regulă, recipientele de fier au fost folosite în comerţul cu mercur. Încălzirea mercurului conduce la formarea oxidului de mercur, care poate fi descompus la temperaturi mult mai înalte.
   Poziţia sa în seria reactivităţii metalelor face mercurul un metal care nu reacţionează cu acizii obisnuiţi precum acid sulfuric diluat, deşi acizii oxigenaţi precum apa regală (acid sulfuric + acid azotic) pot să dizolve mercurul în scopul obţinerii sulfaţilor, azotaţilor şi clorurilor. La fel ca şi argintul, poate reacţiona cu acidul sulfhidric atmosferic. Mercurul reacţionează şi 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 şi în electrochimie;
* Clorura de mercur (II), substanţă 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 reacţioneze cu vaporii mercuroşi. Aceşti compuşi sunt stabili datorită forţelor van der Waals şi rezultă în Hg·Ne, Hg·Ar, Hg·Kr şi Hg·Xe (vezi exciplex). Compuşii organici ai mercurului sunt de asemenea importanţi. Metilmercurul este un compus periculos care este găsit ca un agent poluant în ape.
Descoperirea fluorurii de mercur(IV) (HgF4) a fost anuntaţă în septembrie 2007.
   Apariţie
   Mercurul este un element extrem de rar în scoarţa pământului, crusta având o medie a abundentei masice de numai 0,08 părţi 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 conţin mercur de până la 2,5%.
Este întâlnit fie ca metal nativ (rar) sau în cinabru, corderoit, livingstonit şi alte minerale, cinabrul (HgS) fiind minereul cel mai comun. Minereurile de mercur apar de obicei în centuri orogenice unde rocile cu densitate mare sunt forţate spre crusta terestră, fiind de obicei în apropierea izvoarelor fierbinţi sau a altor regiuni vulcanice.
   Mercurul este extras prin încălzirea cinabrului prin intermediul unui curent de aer şi condensarea vaporilor. Ecuaţia chimică este HgS + O2 → Hg + SO2
   În 2005, China a fost liderul producătorilor mercurului cu aproape ⅔ din schimbul global urmat de Kyrgyzstan. Câteva ţări sunt considerate să aibă producţii neînregistrate de mercur din procesul de electroextracţie al cuprului.
   Aplicaţii
   Mercurul este intrebuintat in unele cellule de electroliza drept catod de mercur, la extragerea aurului si argintului, in diferite intrumente si aparate de precizie ca: termometre, barometre, manometer, 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.

   SURSA 02
 
   Mercurul este alb stralucitor ca argintul. In stare solida, are o structura hexagonala compacta, puternic distorsata ( fiecare atom este inconjurat de sase atomi la 0.300nm si de alti sase atomi la 0.347 nm).
   Mercurul este singurul metal lichid la temperatura obisnuita. Coeficientul de dilatare termica a mecurului este foarte mare.
   Avand tensiune superficiala foarte mare (480 dyn * cm-1), mercurul in stare pura e rostogoleste pe hartia alba fara sa lase urme. El este foarte greu. Conductibilitatea termoca a mercurului este redusa (la 0oC, este de 2,2% din aceea a argintului). Mercurul emite vapori monoatomici in spatii bine ventilate.
   Prin actiunea descarcarilor electrice in vapori de mercur rezulta o lumina bogata in radiatii ultraviolete.
   Mercurul are tensiunea de polarizare putin mai mare decat a argintului ; deci poate fi considerat ca facand parte dintre metalele pretioase. Nu se oxideaza in aer la temperatura obisnuita ; in aer umed se oxideaza lent, acoperindu-se cu o pelicula subtire de oxid de mercur, Hg2O, care se dizolva in parte in metal, facan-ul sa adere la peretii sticlei. Incalzit la 350oC, el el se oxideaza repede, formand HgO, de o culoarerosie, care insa, peste 4000C, se descompune in componente.
   La temperatura obisnuita, mercurul este atacat puternic e halogeni cu care formeaza halogenuri, mai intai de tipul Hg2X2 si apoi de tipul HgX2. De asemenea reactioneaza cu sulful, cand acesta este in pulbere fina, formand HgS. Nu se combina cu azotul, fosforul, carbonul, siliciul, si borul.
Mercurul nu reactioneaza cu acidul clorhidric sau acidul sulfuric diluati.
   Acidul sulfuric concentrat ataca mercurul la cald.
   Mercurul lichid este otravitor, insa in mai mica masura decat sarurile sale, solubile deoarece el se absoarbe greu in organism. Sarurile de mercur, in schimb, sunt foarte otravitoate so provaca repede moartea. Vaporii de mercur dau loc otraviri cornice, care se manifesta la inceput printr-o durere de cap, salivatie abundenta, atacarea gingiilor si mucoasa gurii, gust metelic in gura si tremuraturi nervoase.

   SURSA 03

  Mercurul este cunoscut din antichitate sub numele de hydrargirum, care inseamna argint lichid.

Raspandirea in natura. Mercurul se gaseste citeodata in stare nativa printre crapaturile mineralelor de mercur din a caror descompunere provine.
   In stare combinata exista mai ales ca cinabru (sulfura de mercur, HgS), mai rar ca clorura sau iodura de mercur (I), selenura sau telulura de mercur (II), etc. Mercurul formeaza 10-4 % din atmosfera.
Preparare. Metoda clasica pentru prepararea mercurului consta in prajirea cinabrului in cuptor, la 600-700 C, in prezenta de aer, cand rezulta metalul si SO indice 2 (deoarece oxidul de mercur rezultat este nestabil din punct de vedere termic):
HgS + O2 ® Hg + SO2
urmata de racirea vaporilor de mercur in condensatoare de gresie racite cu apa.
Uneori, mai ales in cazul micilor exploatari, cinabrul se incalzeste in retorte la 600-700oC, fie cu var:
4HgS + 4CaO ® 4Hg + 3CaS + CaSO4
fie cu strunjitura de fier:
HgS + Fe ® Hg + FeS.
   Mercurul brut este apoi supus unei purificari pentru indepartarea impuritatilor mecanice antrenate(praf, etc.), ceea ce se realizeaza prin filtrare, iar pentru eliminarea altor metale se supune unei distilari in vid.
   Intrebuintari

   Mercurul este intrebuintat in unele cellule de electroliza drept catod de mercur, laextragerea aurului si argintului, in diferite intrumente si aparate de precizie ca: termometre, barometre, manometer, 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.
   Mercurul mai este folosit drept agent de racire in reactoarele cu plutoniu.

sursa:ipedia.ro