Mercurio (elemento)
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| Generalità | |||||||||
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| Nome, Simbolo, Numero atomico | mercurio, Hg, 80 | ||||||||
| Serie chimica | metalli di transizione | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 12 (IIB), 6, d | ||||||||
| Densità, Durezza | liquido: 13579 kg/m3, -- solido: 15600 kg/m3, 1,5 |
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| Aspetto | liquido argenteo |
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| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | 200,59 amu | ||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 150 (171) pm | ||||||||
| Raggio covalente | 149 pm | ||||||||
| Raggio di van der Waals | 155 pm | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe]4f145d106s2 | ||||||||
| elettroni (e-) per livello energetico | 2, 8, 18, 32, 18, 2 | ||||||||
| Stati di ossidazione | 2, 1 (mediamente basico) | ||||||||
| Struttura cristallina | romboedrica | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | liquido (diamagnetico) | ||||||||
| Punto di fusione | 234,32 K (-38,83°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 629,88 K (356,73°C) | ||||||||
| Volume molare | 1,409 × 10-5 m3/mol | ||||||||
| Calore di evaporazione | 59,229 kJ/mol | ||||||||
| Calore di fusione | 2,295 kJ/mol | ||||||||
| Tensione di vapore | 0,0002 Pa a 234,32 K | ||||||||
| Velocità del suono | 1407 m/s a 293,15 K | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 2,00 (scala di Pauling) | ||||||||
| Calore specifico | 140 J/(kg*K) | ||||||||
| Conducibilità elettrica | 1,04 × 106/m ohm | ||||||||
| Conducibilità termica | 8,34 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 1007,1 kJ/mol | ||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1810 kJ/mol | ||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 3300 kJ/mol | ||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 194Hg | sintetico | 444 anni | ε | 0,040 | 194Au | ||||
| 196Hg | 0,15% | Hg è stabile con 116 neutroni | |||||||
| 198Hg | 9,97% | Hg è stabile con 118 neutroni | |||||||
| 199Hg | 16,87% | Hg è stabile con 118 neutroni | |||||||
| 200Hg | 23,1% | Hg è stabile con 118 neutroni | |||||||
| 201Hg | 13,18% | Hg è stabile con 118 neutroni | |||||||
| 202Hg | 29,86% | Hg è stabile con 118 neutroni | |||||||
| 204Hg | 6,87% | Hg è stabile con 118 neutroni | |||||||
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iso = isotopo |
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Il mercurio è un elemento chimico con simbolo Hg e numero atomico 80.
Si tratta di un metallo di transizione pesante, avente colore argenteo. Insieme al bromo e al gallio, è uno dei tre elementi della tavola periodica ad essere liquido a temperatura ambiente. Nomi utilizzati anticamente per indicare il mercurio sono argentovivo e hydrargirium.
Viene principalmente ottenuto per riduzione del cinabro.
Indice |
[modifica] Applicazioni
Il mercurio trova principale impiego nella preparazione di prodotti chimici industriali e in campo elettrico ed elettronico. Viene usato nei termometri, barometri, sfigmomanometri, coulometri, pompe a diffusione e molti altri strumenti da laboratorio, scelto perché liquido, opaco e di elevata densità.
Tra i suoi impeghi in campo elettronico ed elettronico rientrano la realizzazione di interruttori, elettrodi, pile. In campo medico, l'amalgama di mercurio con altri metalli è usato per realizzare le otturazioni dentali.
Nelle "celle a mercurio" viene utilizzato un elettrodo di mercurio liquido per condurre l'elettrolisi del cloruro di sodio in acqua, per produrre cloro gassoso e idrossido di sodio.
Il mercurio è stato usato anche come liquido di raffreddamento in alcuni tipi di centrale nucleare e per realizzare telescopi a specchio liquido.
Il mercurio ha trovato impiego anche nella purificazione dei minerali di oro e argento, attraverso la formazione di amalgama. Questo utilizzo, altamente inquinante e nocivo per l'ambiente e i minatori, è ancora diffuso nelle miniere d'oro del bacino del Rio delle Amazzoni, in Brasile.
I vapori di mercurio sono usati in alcuni tipi di lampade a fluorescenza.
Ancora più innumerevoli sono gli utilizzi dei composti chimici del mercurio: catalizzatori, coloranti, insetticidi. Molti degli usi comuni in passato, compresi erbicidi e farmaci, sono stati abbandoanti per la tossicità del mercurio.
[modifica] Storia
Il mercurio era già noto in tempi antichi in Cina e India, fu inoltre rinvenuto in tombe dell'Antico Egitto risalenti al 1500 AC. In Cina, India e Tibet si riteneva che il mercurio prolungasse la vita, curasse le fratture e aiutasse a conservare la buona salute. Si narra che il primo imperatore della Cina Qin Shi Huang Di sia impazzito e quindi morto per l'ingestione di pillole di mercurio che nelle intenzioni avrebbero dovuto garantirgli vita eterna. Gli antichi greci e romani lo usavano negli unguenti e come cosmetico.
Per gli alchimisti il mercurio era spesso visto come uno degli elementi primordiali che costituiscono la materia; la parola indù per "alchimia" è rasavātam che significa letteralmente "la via del mercurio"; si riteneva che cambiando il tipo e tenore di zolfo, il mercurio poteva essere trasformato in qualsiasi altro metallo, in special modo l'oro.
Il simbolo chimico attuale del mercurio è Hg e deriva dalla parola hydrargyrum, latinizzazione del termine greco `Υδραργυρος (hydrargyros), parola composta dai termini corrispondenti ad "acqua" e "argento", per via del suo aspetto liquido e metallico. L'elemento prese quindi il nome del dio romano Mercurio per via della sua scorrevolezza e mobilità.
[modifica] Manifattura di cappelli
Tra la seconda metà del XVIII secolo e la prima del XIX la produzione di cappelli di feltro passava attraverso un processo chiamato "carotatura" che consisteva nell'immergere le pelli di animali in una soluzione color arancione di nitrato mercurico, Hg(NO3)2. Questo processo separava il pelo dalla pelle, compattandolo. La tossicità della soluzione e dei suoi vapori causarono moltissimi casi di avvelenamento tra i fabbricanti di cappelli che si manifestarono con sintomi quali tremori, instabilità emotiva, insonnia, demenza e allucinazioni. A tali casi si ispirò Lewis Carroll per il personaggio del "cappellaio matto" in "Alice nel paese delle meraviglie".
[modifica] Odontotecnica
Il mercurio metallico è l'ingrediente principale degli amalgami mercurio-argento per odontotecnica. La tossicità dell'amalgama è oggetto di controversia sin dall'introduzione; in tempi recenti è sempre più spesso sostituito dal polimetilmetacrilato.
[modifica] Medicina
Molti dei composti del mercurio sono stati usati nei secoli scorsi a scopo terapeutico e profilattico. Oggi sono molto meno diffusi, data la maggiore consapevolezza dei loro effetti tossici.
Il cloruro mercuroso (noto anche come "calomelano") è stato usato tradizionalmente come diuretico, disinfettante locale e lassativo. Il cloruro mercurico (o "sublimato corrosivo") era usato anch'esso come disinfettante, nonché nel trattamento della sifilide, anche se gli effetti collaterali erano tali da andare a confondersi con i sintomi della malattia stessa.
Disinfettanti locali per uso esterno a base di sali di mercurio (ad esempio il "Mercurocromo") trovano ancora impiego in numerosi nazioni, benché in altre siano stati messi al bando.
[modifica] Disponibiltà
Il mercurio è un elemento raro nella crosta terrestre, presente in ragione di solo 0,08 ppm, tuttavia, a causa di una sua relativa inerzia nel combinarsi con gli altri elementi chimici della crosta terrestre, i suoi minerali sono particolarmente ricchi, arrivando a contenere mercurio fino al 2,5%. persino i giacimenti più poveri hanno una concentrazione di mercurio dello 0,1%, 12.000 volte maggiore della concentrazione media. Ciò fa del mercurio uno dei metalli meno onerosi da purificare. È abbastanza certo che le ultime miniere di mercurio sfruttabili siano state scoperte in Algeria a metà degli anni '70; da allora la produzione mondiale annua di mercurio è scesa da 9.000 tonnellate/anno alle attuali 1.600 tonnellate/anno.
Si trova raramente come metallo nativo e più spesso nel cinabro, nella corderite, nella livingstonite e in altri minerali. Il cinabro (chimicamente solfuro mercurico, HgS) è il più comune di essi. Il metallo è estratto per arrostimento del cinabro in aria e successiva condensazione dei vapori
- HgS + O2 → Hg + SO2
i maggiori produttori odierni sono la Spagna, la Kirghizistan, la Cina e il Tagikistan. Dalle miniere di Huancavelica, in Perù, sono state estratte nel corso di tre secoli oltre 100.000 tonnellate di metallo, sin dall'apertura delle miniere nel 1563. Il mercurio peruviano fu essenziale per la produzione dell'argento nelle colonie spagnole d'America. Molte delle miniere che in Italia, Slovenia, Stati Uniti e Messico contribuivano alla maggior parte della produzione mondiale sono oggi esaurite.
[modifica] Tossicità
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Per approfondire, vedi la voce sindrome di Daunderer. |
La tossicità del mercurio è nota sin dall'antichità: i Romani erano infatti a conoscenza dei sintomi nervosi dell'esposizione all'elemento. Nell'età moderna, la tossicità del mercurio ed i suoi effetti nocivi sulla salute della mente si fecero palesi in particolare nell'Inghilterra dell'Ottocento, quando disordini mentali si diffusero tra i produttori di cappelli, che utilizzavano grandi quantità dell'elemento per lavorare il feltro. La diffusione di tali sintomi ispirarono con tutta probabilità lo scrittore e matematico Lewis Carroll nell'ideazione della figura del Cappellaio Matto, resa celebre dal romanzo Alice nel paese delle meraviglie.
Studi rigorosi sulla tossicità dell'elemento, in ogni caso, presero il via solo all'inizio del Novecento. Da ricordare il testo I pericoli dei vapori di mercurio e dell'amalgama (titolo originale Die Gefährlichkeit des Quecksilberdampfes, 1926) del chimico tedesco Alfred Stock, che poté studiare gli effetti acuti dell'esposizione al mercurio in seguito ad un accidentale rovesciamento nel suo studio di un flacone contenente copiose quantità dell'elemento. É più volte stato ipotizzato, che alcuni sali di mercurio in particolare il Thimerosal (composto da metilmercurio nella misura del 50%), utilizzati nella preparazione dei vaccini possano avere un ruolo importante nell'insorgenza dei disturbi autistici. Il metilmercurio, infatti renderebbe l'organismo incapace di provvedere alla disintossicazione dei metalli pesanti, che si accumulerebbero così nell'organismo con grave effetto neurotossico, inoltre anche l'attività di alcuni enzimi verrebbe seriamente compromessa e si originerebbero così gravi scompensi metabolici.
Occorre tener presente che il mercurio è presente nelle otturazioni dentali in amalgama (di colore argenteo). Le stesse case farmaceutiche produttrici specificano nelle avvertenze sui rischi di avvelenamento da mercurio da amalgame.
[modifica] Composti
[modifica] Composti mercurosi
- Bromuro mercuroso
- Cloruro mercuroso o calomelano, usato raramente in medicina.
- Ioduro mercuroso
- Nitrato mercuroso
- Solfato mercuroso
[modifica] Composti mercurici
Si ottengono generalmente per ossidazione dei composti mercurosi; il potenziale Hg2/2Hg++ è pari a 0,911 V.
- Cianuro mercurico
- Cloruro mercurico o "sublimato corrosivo", è un veleno molto potente.
- Fluoruro mercurico
- Ioduro mercurico
- Nitrato mercurico
- Solfuro mercurico, usato come pigmento per vernici (rosso vermiglio).
- Fulminato di mercurio, un esplosivo molto sensibile usato spesso nei detonatori.
[modifica] Citazioni letterarie
- Al mercurio è dedicato uno dei racconti de Il sistema periodico di Primo Levi.
[modifica] Voci correlate
- Mercurio-ammonico
[modifica] Altri progetti
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