Mercuri (element)

element químic amb nombre atòmic 80

El mercuri és l'element químic de símbol Hg i nombre atòmic 80. Té un nombre màssic de 201, és a dir, el seu nucli conté 80 protons i 121 neutrons. És un metall que es presenta en forma líquida[2] i pertany al metalls de transició. Se'l coneix igualment com a argent viu[3] i hidrargir.[4] El seu nom i símbol químic, Hg, procedeixen del llatí hydrargyrum, és a dir, plata líquida, el seu nom i símbol fan referència al seu aspecte platejat i a la seva forma líquida[5]. El nom llatí prové del grec ὑδράργυρος (hidràrgiros), dels mots hidro, que vol dir 'aigua', i argiros, 'argent'.

Mercuri
80Hg
ormercurital·li
Cd

Hg

Cn
Aspecte
Platejat

Línies espectrals del mercuri
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Mercuri, Hg, 80
Categoria d'elements Metalls de transició
Grup, període, bloc 126, d
Pes atòmic estàndard 200,59(2)
Configuració electrònica [Xe] 4f14 5d10 6s2
2, 8, 18, 32, 18, 2
Configuració electrònica de Mercuri
Propietats físiques
Fase Líquid
Densitat
(prop de la t. a.)
13,534 g·cm−3
Punt de fusió 234,32 K, −38,83 °C
Punt d'ebullició 629,88 K, 356,73 °C
Punt crític 1.750 K, 172,00 MPa
Entalpia de fusió 2,29 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització 59,11 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar 27,983 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K) 315 350 393 449 523 629
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 4, 2 (mercúric), 1 (mercurós)
(òxid bàsic feble)
Electronegativitat 2,00 (escala de Pauling)
Energies d'ionització 1a: 1.007,1 kJ·mol−1
2a: 1.810 kJ·mol−1
3a: 3.300 kJ·mol−1
Radi atòmic 151 pm
Radi covalent 132±5 pm
Radi de Van der Waals 155 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Romboèdrica
Mercuri té una estructura cristal·lina romboèdrica
Ordenació magnètica Diamagnètic[1]
Resistivitat elèctrica (25 °C) 961nΩ·m
Conductivitat tèrmica 8,30 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica (25 °C) 60,4 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (líquid. 20 °C) 1.451,4 m·s−1
Nombre CAS 7439-97-6
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del mercuri
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
194Hg sin 444 a ε 0,040 194Au
195Hg sin 9,9 h ε 1,510 195Au
196Hg 0,15% >2,5×1018 a α 2,0273 192Pt
β+β+ 0,8197 196Pt
197Hg sin 64,14 h ε 0,600 197Au
198Hg 9,97% 198Hg és estable amb 118 neutrons
199Hg 16,87% 199Hg és estable amb 119 neutrons
200Hg 23,1% 200Hg és estable amb 120 neutrons
201Hg 13,18% 201Hg és estable amb 121 neutrons
202Hg 29,86% 202Hg és estable amb 122 neutrons
203Hg sin 46,612 d β 0,492 203Tl
204Hg 6,87% 204Hg és estable amb 124 neutrons

HistòriaModifica

 
Símbol del mercuri usat pels alquimistes

El mercuri ja era conegut a l'edat antiga, aquest element i el cinabri, la seva mena més abundant, es troben mencionats a manuscrits antics xinesos, indis, egipcis i grecs. La mostra més antiga de mercuri es va trobar a una tomba egípcia a Kurna, dins d'un petit contenidor de vidre i ha estat datada entre el segle xv aC i el segle xvi aC.[6] A la Xina s'utilitzava el mercuri abans de l'any 2000 aC.[7]. Cal esmentar que és relativament fàcil obtenir mercuri a partir del cinabri escalfant-lo i que també es troba en estat natiu a la natura amb una certa freqüència.[8]

El filòsof grec Teofrast (372 aC-287 aC) va descriure un mètode de preparació del mercuri a partir del cinabri amb vinagre. També va escriure que el mercuri es trobava a les mines de plata.[6]

Els dipòsits més importants de mercuri es troben a Almadén (Espanya) i van començar a ser explotats en temps de l'antiga Roma, a l'època de l'Imperi Romà se n'extreien 4,5 tones anualment.[8]

Durant l'edat mitjana el cinabri i el mercuri eren ben coneguts i emprats pels alquimistes com a ingredients de les preparacions destinades a aconseguir la pedra filosofal. També l'utilitzaven en la preparació d'elixirs destinats a curar malalties, tot i que segurament matarien els pacients perquè el mercuri és molt tòxic. També l'utilitzaven en els intents de convertir els metalls en or.

Les amalgames, una combinació de mercuri amb un o més metalls, on l'altre metall es dissol en el mercuri, s'han utilitzat des del segle xvi.[6] Els miralls es feien amb una amalgama, i el cinabri era molt utilitzat com a pigment. I abans de la invenció de la galvanització (electròlisi) s'utilitzava el mercuri per daurar i platejar objectes. S'aplicava una amalgama de mercuri i or o mercuri i plata sobre l'objecte a alta temperatura, quan s'evaporava el mercuri restava un capa prima d'or o plata.[8]

El mercuri va servir per a fer el descobriment de l'oxigen el 1774. Joseph Priestley (1733–1804) va escalfar mercuri a l'aire i es va formar una pols vermella d'òxid de mercuri (HgO), tot seguit va escalfar l'òxid de mercuri dins d'un tub i va obtenir petites gotes de mercuri i un gas que feia que altres substàncies cremessin més ràpidament.[7]

Característiques principalsModifica

És un metall argentat que a temperatura estàndard és un líquid inodor. És un mal conductor de la calor comparat amb altres metalls, encara que no és mal conductor de l'electricitat. Es mescla fàcilment amb molts altres metalls com l'or o l'argent produint amalgames, excepte amb el ferro; és insoluble en aigua i soluble en àcid nítric. Quan augmenta la seva temperatura produeix vapors tòxics i corrosius, més pesants que l'aire. És perjudicial per inhalació, ingestió i contacte. Producte molt irritant per a la pell, ulls i vies respiratòries. És incompatible amb l'àcid nítric concentrat, l'acetilè, l'amoníac, el clor i els metalls.

Altres sinònims de mercuri són: mercuri elemental, mercuri metàl·lic, mercuri metall, argent líquid i argent viu. Per als estudiosos de l'alquímia, era el metall essencial del qual derivava la resta i, a l'Orient, es creia que servia per perllongar la vida.

El mercuri també es considera un mineral, pertanyent a la classe dels elements natius. Segons la classificació de Nickel-Strunz, el mercuri pertany a «01.AD - Metalls i aliatges de metalls, família del mercuri i amalgames» juntament amb els següents minerals: belendorffita, kolymita, eugenita, luanheïta, moschellandsbergita, paraschachnerita, schachnerita, weishanita, amalgames d'or, potarita i altmarkita.[9]

ObtencióModifica

La mena més important del mercuri és el cinabri, les majors reserves mineres del qual es troben a Espanya, a les mines d'Almadén[cal citació].

UsosModifica

El seu ús més antic, a part de l'extracció d'or i argent, va ser en la confecció de miralls, que encara avui en dia s'aplica. S'utilitza també en instruments de mesura, endolls, fluorescents i com a catalitzador.

Altres usos del mercuri es dirigeixen a la indústria d'explosius. També ha estat notable el seu ús pels dentistes com a compost principal en els empastaments de queixals, però ha estat substituït fa poc de temps (en els països més desenvolupats) pel bismut, de propietats semblants però lleugerament menys tòxic. És molt coneguda també l'aplicació que va tenir en el passat en termòmetres, que va cessar a causa del perill d'intoxicació.

Paracels va descobrir les seves propietats per a combatre la sífilis[10] i també ha tingut usos en medicina amb el mercoquinol (oxiquinolinsulfonat de mercuri) i l'hidrargirol (parafeniltoniat o parafenolsulfonat de mercuri), aquest últim com a antisèptic, igual que molts d'altres com ara l'hidrargol, l'hidrargiroseptol, el iodur mercúric, el cloroiodur mercúric, el mercuriol, etc.

PrecaucionsModifica

Article principal: Intoxicació per mercuri

Es transporta en estat líquid, codi del A.D.R.: 8,66,c. Cal emmagatzemar-lo en àrees fredes, seques, ben ventilades, allunyades de la radiació solar i de fonts de calor i ignició, allunyat d'àcid nítric concentrat, acetilè, amoníac i clor. Ha d'emmagatzemar-se en recipients irrompibles de materials resistents a la corrosió i que hi siguen compatibles. Els contenidors han de tancar-se hermèticament. S'hi poden emprar contenidors d'acer, acer inoxidable, ferro, plàstics, vidre, porcellana. Cal evitar els contenidors de plom, alumini, coure, estany i zinc.

En l'etiquetatge, han d'incorporar-se les frases R: R 23 («Tòxic per inhalació») i R 33 («Perill d'efectes acumulatius»). També han d'incorporar-se les frases S: S 1/2 («Conserveu-lo sota clau i manteniu-lo fora de l'abast dels nens»), S 7 («Manteniu-lo en un recipient ben tancat t») i S 45 («En cas d'accident o malestar consulteu immediatament el metge (si és possible, mostreu-li l’etiqueta)»).

Els efectes immediats que pot produir per inhalació són: coïssor de gola, mal de cap, nàusees, pèrdua de la gana i debilitat muscular. Per contacte amb ulls i pell: enrogiment i irritació. Per ingestió: vòmits, diarrea, pèrdua de la gana i debilitat muscular. Els termòmetres amb mercuri han passat a ser de venda prohibida a la Unió Europea el 2007.[11]

L'exposició prolongada o repetida pot provocar: lesions en ronyons, cervell i sistema nerviós.

En cas d'accident, els primers auxilis a proporcionar són:

  • En cas d'inhalació: traslladar la víctima a l'aire fresc. Buscar atenció mèdica.
  • En cas de contacte amb la pell: portar la roba contaminada. Rentar l'àrea afectada amb aigua i sabó. Buscar atenció mèdica.
  • En cas de contacte amb els ulls: rentar els ulls immediatament amb aigua. Buscar atenció mèdica.
  • En cas d'ingestió: esbandir la boca amb aigua. Buscar atenció mèdica.

Les malalties o lesions associades al mercuri s'anomenen: hidrargirisme o mercurialisme i hidrargiria.

Altres característiquesModifica

Número CAS: 7439-97-6
IPVS: 10 ppm - 81,9 mg/m3
TLV-TWA: 0,025 ppm VLA-ED: 0,025 ppm
Densitat relativa del líquid (aigua=1): 13,6
Densitat relativa del gas (aire=1): 6,9
Pressió de vapor: 0,0012 mmHg (molt poc volàtil)

ReferènciesModifica

  1. "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds" a Lide, D. R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (en anglès). 86a edició. CRC Press, 2005. ISBN 0-8493-0486-5. 
  2. «mercuri». Diccionari de la llengua catalana de l'IEC. Institut d'Estudis Catalans.
  3. «argent». Diccionari de la llengua catalana de l'IEC. Institut d'Estudis Catalans.
  4. «hidrargir». Diccionari de la llengua catalana de l'IEC. Institut d'Estudis Catalans.
  5. Newton, 2010, p. 341.
  6. 6,0 6,1 6,2 Newton, 2010, p. 342.
  7. 7,0 7,1 Krebs, 2008, p. 169.
  8. 8,0 8,1 8,2 Trifonov i Trifonov, 1982, p. 34.
  9. «Mercury» (en anglès). Mindat. [Consulta: 7 gener 2016].
  10. Úbeda y Correal, José; Fernández-Caro y Nouvilas, Ángel. Acciones químicas de las bacterias (en castellà). Real Academia Nac. Medicina, 1914, p. 115. 
  11. Jones H. «EU bans mercury in barometers, thermometers». Reuters, 10-07-2007 [Consulta: 30 maig 2008].

BibliografiaModifica

  • Newton, David E. Chemical Elements (en anglès). Segona edició. Gale, 2010. ISBN 9781414476087. 
  • Krebs, Robert E. The history and use of our earths chemical elements a reference (en anglès). Segona edició. Greenwood Press, 2008. ISBN 0–313–33438–2. 
  • Trifonov, D. N.; Trifonov, V. D.. Chemical Elements - How They Were Discovered (en anglès). Moscou: MIR, 1982. 

Enllaços externsModifica