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Complejo
Medicina china
Cerradura compuesta de mercurio
El mercurio es un elemento químico comúnmente conocido como mercurio, que también puede escribirse como estilbeno. El símbolo químico Hg, número atómico 80, es un metal de transición denso de color blanco plateado que es líquido a temperatura ambiente y es un elemento del bloque D. A menudo se utiliza para fabricar termómetros. En las mismas condiciones, el único elemento líquido distinto del mercurio es el bromo. El cesio, el galio y el rubidio se funden a temperaturas ligeramente superiores a la temperatura ambiente. ¿Cuál es el punto de congelación del mercurio? Con un punto de ebullición de 38,83 °C (37,89 °F; 234,32 K) y un punto de ebullición de 356,73 °C (674,11 °F; 629,88 K), el mercurio tiene el rango de temperatura líquida más pequeño de todos los elementos metálicos.
El mercurio se encuentra en minerales de todo el mundo, principalmente en el cinabrio (sulfuro mercúrico). El polvo de cinabrio es muy tóxico si se ingiere o se inhala. El envenenamiento por mercurio también puede ser causado por la exposición a mercurio soluble en agua (como cloruro de mercurio, metilmercurio), inhalación de vapor de mercurio, consumo de mariscos contaminados con mercurio o inhalación de compuestos de mercurio.
El mercurio se puede utilizar en termómetros, barómetros, manómetros, esfigmomanómetros, válvulas de flotador, interruptores de mercurio y otros dispositivos. Sin embargo, la toxicidad del mercurio ha llevado a la eliminación gradual de los termómetros y esfigmomanómetros de mercurio en medicina. han sido reemplazados por alcohol y galio, aleaciones de indio y estaño, y termómetros digitales y tensiómetros basados en termistores. El mercurio todavía se utiliza como material de amalgama en investigaciones científicas y en empastes dentales. El mercurio también se utiliza para producir luz. La corriente en la lámpara fluorescente pasa a través del vapor de mercurio para producir luz ultravioleta con una longitud de onda más corta, lo que hace que el fósforo emita fluorescencia y produzca así luz visible.
Información básica
Nombre chino
Mercurio
Nombre extranjero
Mercurio
Símbolo del elemento
Mercurio
Peso atómico
200,59
Peligro
Toxicidad crónica
Radio atómico
150(171)(valor calculado)/pm
Volumen atómico
14,82 cm? /mol
Configuración electrónica
Xe4f(14) 5d(10) 6s?
Radio iónico/?
1.02
* * *Radio de precios/?
1.49
Número CAS
7439-97-6
Índice de contenidos
1Introducción básica
2 Historia del descubrimiento
3 Propiedades físicas
4 Propiedades químicas
5 Compuestos
6 Toxicidad
7 áreas de aplicación
8 métodos de preparación
9 medidas preventivas
10 leyes y regulaciones relevantes
Introducción básica al plegado
El mercurio es un elemento raro en la corteza terrestre, con un contenido de solo 0,08 ppm. Debido a las propiedades químicas del mercurio, no se mineraliza fácilmente con los elementos principales de la corteza terrestre. de mercurio en las rocas ordinarias, el contenido de mercurio en las minas de mercurio es extremadamente abundante. El mineral de mercurio de mayor calidad contiene un 2,5% de mercurio, e incluso el de menor calidad contiene un 0,1%, que es 12.000 veces el contenido de la corteza terrestre. El mercurio es raro en los elementos metálicos, pero se encuentra comúnmente en minerales como el cinabrio, el cloruro de mercurio y el mineral de plomo y antimonio, entre los cuales el cinabrio es el más común. Los depósitos de mercurio generalmente se forman en cinturones orogénicos muy jóvenes, donde rocas densas son empujadas hacia la corteza terrestre. Los depósitos de mercurio son comunes en aguas termales y otras áreas volcánicas.
Aproximadamente el 50% del mercurio del mundo proviene de España e Italia, siendo los otros orígenes importantes Eslovenia, Rusia y América del Norte.
Cuando el cinabrio se calienta en un flujo de aire, el mercurio que contiene se puede reducir. Cuando se baja la temperatura, el mercurio se condensa. Esta es la forma principal de producir mercurio.
En 1554, la gente inventó el proceso de extracción de plata de las minas de plata utilizando mercurio. Desde 1558, el mercurio se convirtió en un recurso importante para España y sus colonias americanas. El método de la amalgama se utilizó ampliamente en las minas de plata de Nueva España y Perú. Inicialmente, las Reales Minas Españolas de Almadén se encargaban de suministrar todo el mercurio que necesitaba la colonia. Posteriormente se descubrieron minas de mercurio en Estados Unidos. En los tres siglos posteriores al descubrimiento del mercurio en Huancavelica, Perú, en 1953, se extrajeron más de 100.000 toneladas de mercurio en la zona. El método de amalgamación y el método de panamalgama inventados más tarde para extraer plata de minerales de plata crearon una gran demanda de mercurio, que duró hasta finales del siglo XIX.
Las minas de mercurio en Italia, Estados Unidos y México, que alguna vez suministraron la mayor parte del mercurio del mundo, ahora están plenamente explotadas. En Eslovenia e Idria, así como en Almadén, se han cerrado minas de mercurio debido a la caída de los precios del mercurio. McDermott en Nevada era la última mina de mercurio que quedaba en los Estados Unidos y cerró en 1992. El precio del mercurio fluctúa mucho. En 2006, una botella de mercurio de 34,46 kilogramos (76 libras) costaba 650 dólares.
Se calienta cinabrio en el flujo de aire, y se produce la siguiente reacción: HgS O2 → Hg SO2, y luego se condensa el vapor de agua para extraer el mercurio.
En 2005, China fue el mayor productor de mercurio, representando dos tercios del mercado mundial, seguida de Kirguistán. Se cree que otros países producen mercurio a partir de fuentes no documentadas, como procesos de fundición electrolítica de cobre y refinación de aguas residuales.
La directiva de la UE exige que las lámparas fluorescentes compactas se conviertan en productos obligatorios antes de 2012. Esto ha llevado a China a reanudar la extracción de cinabrio para satisfacer la necesidad de mercurio para fabricar lámparas fluorescentes compactas. Por lo tanto, el impacto del mercurio en el medio ambiente se ha convertido en el centro de atención, especialmente en ciudades como Foshan y Guangzhou en el sur y la provincia de Guizhou en el suroeste.
Las minas de mercurio abandonadas a menudo acumulan cenizas de cinabrio dañinas. El agua que fluye por estos lugares es fuente de enormes daños ecológicos. Las antiguas minas de mercurio se pueden reconstruir y reutilizar. Desde 65438 hasta 0976, el condado de Santa Clara, California, compró la histórica mina de mercurio Almaden. Después de un análisis ambiental y de seguridad en profundidad, el gobierno del condado estableció el parque en la antigua mina de mercurio.
Doblar la historia del descubrimiento
El mercurio fue encontrado en tumbas del antiguo Egipto entre el 65.438 a.C. y el 0500 a.C.
En la antigua China se pensaba que el mercurio prolongaba la vida, trataba fracturas y mantenía la buena salud, aunque ahora se sabe que causa graves daños a la salud. Según registros históricos, el mercurio se utilizó como agua en el mausoleo de Qin Shihuang, fluyendo en el modelo de la tierra que gobernaba. Qin Shihuang murió por tomar una mezcla de mercurio y polvo de jade preparada por alquimistas. El mercurio y el polvo de jade causaron insuficiencia hepática, envenenamiento por mercurio y daño cerebral. Originalmente estaban destinados a hacer inmortal a Qin Shihuang. En la antigua China, las mujeres solían tomar pequeñas cantidades de mercurio por vía oral como anticonceptivo.
Los antiguos griegos usaban mercurio en ungüentos, y los antiguos egipcios y romanos añadían mercurio a los cosméticos, pero a veces estos cosméticos pueden causar deformaciones faciales. Se descubrió un charco de mercurio debajo del letrero de un estadio mesoamericano en la ciudad maya de Lamanai. Alrededor del año 500 a. C., el mercurio ya se utilizaba para hacer aleaciones con otros metales.
En los siglos XVIII y XIX, el mercurio se utilizaba para eliminar el pelo de las pieles de los animales utilizados para fabricar sombreros de fieltro, provocando daños cerebrales a muchos sombrereros. Antes de la llegada de la penicilina, el mercurio se utilizaba para tratar la sífilis.
Los alquimistas creían que el mercurio era la primera sustancia a partir de la cual se formaban todos los demás metales. Creían que se podían producir diferentes metales a partir de las diferentes calidades y cantidades de azufre contenido en el mercurio. El metal más puro es el oro, y la gente necesita mercurio para transformar metales impuros (metales comunes) en oro, que también es el objetivo de muchos alquimistas. A principios del siglo XVIII, muchos científicos famosos, incluido Isaac Newton, creían que el mercurio podía convertirse en oro.
En la química moderna, Hg es el símbolo del mercurio, derivado de la palabra latina artificial hidrargyrum, cuya raíz se deriva del griego? δραργυρο? (hidrargyros), las dos raíces de esta palabra son "Hydro" y "argyros", porque el mercurio es líquido como el agua y brillante como la plata. En Occidente, Mercurio lleva el nombre del dios romano Mercurio, conocido por su velocidad y movilidad. El mercurio también está relacionado con el mercurio. En astronomía, el símbolo de Mercurio es el que le dieron los alquimistas. ;Mercurio y mercurio tienen el mismo nombre en inglés. La alquimia se llama Rasavātam en sánscrito, que significa "el camino del mercurio". Mercurio es el único metal nombrado por un alquimista que ahora se ha convertido en un nombre común.
Desde que se extrajo mercurio en Almadén, España, hace 2.500 años, It en Italia, la antigua isla de Ame e Idria en Eslovenia han sido las principales fuentes de minas de mercurio hasta que se descubrieron nuevas minas de mercurio a finales de los años 1990.
Propiedades físicas del plegado
El mercurio tiene una mala conductividad térmica y una buena conductividad eléctrica. Para los metales del bloque D, el mercurio tiene un punto de ebullición muy bajo. Una explicación completa de esta propiedad requiere profundizar en el campo de la física cuántica, pero se puede describir brevemente como: La configuración electrónica extranuclear de Mercurio es muy especial, y los electrones están llenos de todos los 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, Subcapas 4s, 4p, 4d, 4f, 5s, 5p, 5d y 6s. Debido a que esta configuración electrónica impide fuertemente que los átomos de mercurio pierdan electrones, las propiedades del mercurio son similares a las de los gases nobles, formando fuerzas intermoleculares débiles, por lo que el sólido se funde muy fácilmente. La estabilidad de la subcapa 6s proviene de la subcapa 4f completa. La subcapa F protegerá débilmente la carga del núcleo, lo que aumentará la atracción de Coulomb del núcleo hacia la subcapa 6s. La falta de una subcapa interna llena de F es la razón por la cual el cadmio y el zinc tienen puntos de ebullición relativamente altos, aunque ambos metales aún se funden fácilmente y sus puntos de ebullición son muy bajos. Por otro lado, el oro, que está inmediatamente a la izquierda del mercurio en la tabla periódica, tiene un electrón 6s menos que un átomo de mercurio. Los electrones de los átomos de oro se pierden fácilmente y se utilizan en varios átomos de oro para formar enlaces metálicos más fuertes.
Alguna vez el mercurio se utilizó como estándar de medición eléctrica. Por ejemplo, la unidad de resistencia de Siemens se establece en 1860, que se calcula utilizando la resistencia del mercurio. En la Conferencia Internacional de París de 1884, el "ohmio reglamentario" se definió como una resistencia con una longitud de 106 cm y un área de sección transversal de un milímetro cuadrado a cero grados Celsius, pero la definición anterior ya no se utiliza en los ohmios de hoy.
Las transacciones comerciales relacionadas con el mercurio suelen pesar aproximadamente 34,5 kilogramos en un frasco.
El mercurio forma fácilmente aleaciones con los metales más comunes, y estas amalgamas se conocen colectivamente como amalgamas. Los metales que pueden formar aleaciones con mercurio incluyen el oro y la plata, pero no pueden formar aleaciones con hierro, por lo que se ha utilizado polvo de hierro para reemplazar el mercurio. Algunos de los otros metales de transición de la primera fila son difíciles de alear, pero el manganeso, el cobre y el zinc no están incluidos. Otros elementos que son difíciles de alear con mercurio son el platino y otros metales. La amalgama de sodio es un agente reductor común en la síntesis orgánica y también se usa en lámparas de sodio de alta presión. Cuando el mercurio entra en contacto con el metal puro del aluminio, puede formar fácilmente una amalgama de aluminio. Debido a que la amalgama de aluminio puede destruir la capa de óxido que evita una mayor oxidación del aluminio, incluso una pequeña cantidad de mercurio puede corroer gravemente el aluminio. Debido a esto, en la mayoría de los casos, el mercurio no se puede llevar a bordo de un avión porque puede formar fácilmente aleaciones peligrosas con las piezas de aluminio expuestas en el avión.
Química del plegado
El mercurio no reacciona con la mayoría de los ácidos, como el ácido sulfúrico diluido, pero los ácidos oxidantes, como el ácido sulfúrico concentrado, el ácido nítrico concentrado y el agua regia, pueden disolver el mercurio; y formar sulfatos, nitratos y cloruros. Al igual que la plata, el mercurio puede reaccionar con el sulfuro de hidrógeno del aire. El mercurio también reacciona con el azufre en polvo, que se utiliza en herramientas que absorben el vapor de mercurio después de un derrame de mercurio (también se utilizan carbón activado y polvo de zinc). El mercurio tiene un coeficiente de expansión de volumen constante, su actividad metálica es menor que la del zinc y el cadmio y no puede reemplazar al hidrógeno en soluciones ácidas. Generalmente, la valencia de los compuestos de mercurio es 1 o 2. El único compuesto de mercurio tetravalente es el tetrafluoruro de mercurio y el compuesto de mercurio trivalente no existe.
Existen siete isótopos estables de mercurio, el más abundante de los cuales es el Hg-202 (29,86). Los isótopos radiactivos de mayor vida útil son el Hg-194 (vida media 444 años) y el Hg-203 (). vida media 46.438 02 días). Hg-199 y Hg-201 son los núcleos de RMN más utilizados y sus espines son 1 respectivamente. ¿Dos más tres? 2.
Compuestos plegados
El mercurio tiene dos estados de oxidación principales, 1 y 2. Los estados de oxidación más altos son poco comunes y pueden producirse en condiciones muy inusuales, como el tetrafluoruro de mercurio HgF4.
Compuestos monovalentes de mercurio
A diferencia del zinc y el cadmio del mismo grupo, el mercurio generalmente forma compuestos simples y estables a través de enlaces metálicos. La mayoría de los compuestos de mercurio monovalente son diamagnéticos y forman el ion dímero Hg22. Los compuestos estables incluyen clorhidratos y nitratos. El complejo de mercurio monovalente puede reaccionar con agentes complejantes fuertes, como iones sulfuro y cianuro, y generar Hg2 y mercurio elemental en una cantidad desproporcionada. El cloruro de mercurio, también conocido como calomelano, es un sólido incoloro con la fórmula química Hg2Cl2 y la conexión de átomos como Cl-Hg-Hg-Cl. Es una sustancia estándar en electroquímica y, a veces, se utiliza en medicina. Reacciona con el cloro para formar cloruro de mercurio. El mercurio hidrogenado, un gas incoloro con la fórmula química HgH, no tiene enlaces mercurio-mercurio. Los átomos de mercurio se combinan fácilmente entre sí para formar moléculas poliatómicas. En el centro hay una cadena lineal de átomos de mercurio, formando un grupo cargado positivamente. Por ejemplo, Hg32 (AsF6-)2.
Compuestos de mercurio divalentes
El estado divalente es el estado de oxidación más común del mercurio y también es muy importante en la naturaleza. Los cuatro haluros de mercurio están presentes. Los iones de mercurio divalentes forman complejos tetraédricos regulares con otros ligandos, pero forman complejos lineales con halógenos, similares a los iones de plata. El más común es el cloruro de mercurio (también conocido como cloruro de mercurio, cloruro de mercurio, cloruro de mercurio (II)), que es un sólido blanco, fácilmente sublimado, altamente corrosivo y altamente tóxico. El cloruro de mercurio suele formar complejos tetraédricos como el HgCl42-.
El óxido de mercurio es el principal óxido de mercurio y se produce tras una exposición prolongada al aire a altas temperaturas. El óxido de mercurio se descompone en mercurio y oxígeno cuando se calienta a casi 400 °C. Joseph Priestley aprovechó esta reacción en sus primeras creaciones del oxígeno puro. Al igual que en el caso del oro y la plata, se sabe menos sobre los hidróxidos de mercurio. El mercurio es blando pero puede formar derivados estables con elementos del grupo oxígeno más pesados. Entre ellos, el sulfuro de mercurio y el sulfuro de mercurio son muy destacados. El sulfuro de mercurio existe en la naturaleza como mineral de cinabrio y es un pigmento de cinabrio muy bueno que se utiliza a menudo en almohadillas de tinta. El cinabrio también es un material medicinal mineral chino y es un material de uso común en la alquimia taoísta. El sulfuro de mercurio, al igual que el sulfuro de zinc, tiene dos cristales, un cubo rojo y un cristal negro mixto de sulfuro de zinc. Se sabe que existen seleniuro de mercurio (HgSe) y telururo de mercurio (HgTe), y ellos y otros derivados, como los semiconductores telururo de mercurio cadmio y telururo de mercurio zinc, son buenos materiales para detectar luz infrarroja.
Las sales de mercurio divalentes pueden formar una serie de derivados con el amoníaco, entre ellos la base de milón (Hg2N), el polímero unidimensional ((Hghn22)N) y el cloruro mercúrico soluble ([Hg(NH3)2]Cl2) . El reactivo de Nessler, yoduro de potasio y mercurio, a veces todavía se utiliza para detectar la presencia de amoníaco, ya que el amoníaco reacciona fácilmente para formar la sal de yoduro de milon de color oscuro.
El fulminato de mercurio es un explosivo potente ampliamente utilizado. El fulminato de mercurio se utilizó en los primeros detonadores, pero ha sido reemplazado por detonadores más estables.
Estado de oxidación de valencia alta
Es extremadamente raro que el mercurio se encuentre en un estado de oxidación en lugar de en un estado iónico con una valencia superior a 2. En la reacción de hidromercuración, el producto intermedio puede ser un ion mercurio cíclico de cuatro valencias con tres sustituyentes. En 2007 se sintetizó el fluoruro de mercurio tetravalente. En la década de 1970, alguien afirmó haber sintetizado un compuesto de mercurio trivalente, pero ahora esto se considera generalmente falso.
Compuestos de organomercurio
Los compuestos de organomercurio han tenido importancia histórica, pero tienen poco valor industrial en el mundo occidental. La sal de mercurio divalente es un raro complejo metálico simple que puede reaccionar directamente con anillos aromáticos. Los compuestos de organomercurio son siempre divalentes, con un número de coordinación generalmente de 2, formando compuestos lineales. A diferencia de los compuestos de organocadmio y organozinc, el organomercurio no reacciona con el agua.
El mercurio orgánico generalmente forma HgR2 o HgRX, el primero es volátil y el segundo es sólido. Donde R es arilo o alquilo y X suele ser halógeno o acetato. El metilmercurio representa una familia de compuestos con la fórmula química CH3HgX. El metilmercurio es muy dañino y a menudo se encuentra en ríos o lagos contaminados. El metilmercurio causa metilación biológica.
Se descubrió que el gas inerte puede interactuar con el vapor de mercurio en el arco (no se produce ninguna reacción química real). Estas inclusiones (HgNe, HgAr, HgKr y HgXe) están conectadas por fuerzas de van der Waals.
Toxicidad por colapso
El mercurio puro es tóxico, y la mayoría de sus compuestos y sales son muy tóxicos y pueden provocar daños cerebrales y hepáticos tras su administración oral, inhalación o contacto. Por lo tanto, la mayoría de los termómetros actuales usan alcohol en lugar de mercurio, pero algunos termómetros médicos todavía usan mercurio debido a su alta precisión.
Bajo temperatura y presión del aire estándar, el mayor peligro del mercurio puro es que se oxida fácilmente para formar mercurio oxidado, que es fácil de formar pequeñas partículas, aumentando así su superficie.
Aunque el mercurio puro es menos tóxico que sus compuestos, sigue siendo un contaminante muy peligroso porque forma compuestos orgánicos en los organismos vivos.
El compuesto orgánico más peligroso del mercurio es el dimetilmercurio [(CH3)2Hg], que puede ser mortal si tan solo unos microlitros de mercurio entran en contacto con la piel.
El sulfuro de mercurio es un compuesto de baja toxicidad.
El mercurio puede acumularse en el organismo y es fácilmente absorbido por la piel, el tracto respiratorio y el tracto digestivo. La enfermedad de Minamata es una forma de envenenamiento por mercurio. El mercurio puede dañar el sistema nervioso central y tener efectos adversos en la boca, las mucosas y los dientes. La exposición prolongada a altos niveles de mercurio puede causar daño cerebral y la muerte. Aunque el mercurio tiene un alto punto de ebullición, el vapor saturado de mercurio a temperatura ambiente ha alcanzado varias veces la dosis de envenenamiento.
Por lo tanto, se debe tener especial cuidado al manipular el mercurio. Los recipientes que contengan mercurio deberían protegerse especialmente contra derrames o evaporación. Cuando se calienta mercurio o compuestos de mercurio que se descomponen fácilmente al calentarse, debe hacerse bajo una campana bien ventilada y filtrada. Además, algunos compuestos de mercurio se reducirán automáticamente a mercurio puro incluso sin calentarlos, y el mercurio puro se evaporará, lo que a menudo se pasa por alto.
Si se derrama mercurio (como el que se encuentra en algunos termómetros o lámparas fluorescentes), se requieren medidas de manipulación especiales para absorber el mercurio derramado y evitar el contacto. Las operaciones comunes incluyen: recolectar pequeñas gotas sobre una superficie dura para formar gotas grandes, que se eliminan fácilmente con un gotero; también puede empujar suavemente el mercurio derramado hacia un recipiente desechable; No se pueden utilizar aspiradoras ni escobas, ya que provocarían la propagación del mercurio. Después de la eliminación física, se puede rociar polvo de azufre, polvo de zinc u otros polvos que forman fácilmente aleaciones con mercurio a temperaturas normales sobre el área contaminada con mercurio, y luego los reactivos se pueden recolectar y eliminar adecuadamente. Tratar de limpiar los residuos de mercurio de las superficies porosas y de la ropa después de haberlos limpiado es una mala práctica, por lo que generalmente estos artículos se desechan después de derramar mercurio.
El mercurio puede provocar intoxicaciones agudas y crónicas.
En zonas muy contaminadas, el mercurio puede caer con el agua de lluvia. La mayor parte del mercurio de la atmósfera proviene del este de Asia.