Mercurio (elemento)

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  Rhombohedral.svg Capa electrónica 080 Mercurio.svg
 
80
Hg
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada

Hg,80.jpg
Blanco plateado Pouring liquid mercury bionerd.jpg

Mercurio vertiéndose en una placa de Petri
Información general
Nombre, símbolo, número Mercurio, Hg, 80
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 12, 6, d
Masa atómica 200,59  u
Configuración electrónica

Completa: 1s²2s²2p63s²3p64s²3d104p65s² 4d10 5p66s²4f145d10

Abreviada: [ Xe] 4f14 5d10 6s²
Dureza Mohs 1,5
Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 18, 2 ( imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 150  pm
Electronegatividad 2,00 ( Pauling)
Radio atómico (calc) 171  pm ( Radio de Bohr)
Radio covalente 149  pm
Radio de van der Waals 155  pm
Estado(s) de oxidación 4, 2, 1 (levemente básico)
1.ª Energía de ionización 1007,1  kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1810 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 3300 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Líquido
Densidad 13579,04  kg/m3
Punto de fusión 234,32 K (-39 °C)
Punto de ebullición 629,88 K (357 °C)
Entalpía de vaporización 59,229  kJ/mol
Entalpía de fusión 2,295  kJ/mol
Presión de vapor 0,0002 Pa a 234 K
Varios
Estructura cristalina Romboédrica
N° CAS 7439-97-6
Calor específico 140  J/( K· kg)
Conductividad térmica 8,34  W/(K·m)
Velocidad del sonido 1407  m/s a 293,15  K (20  °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del mercurio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
194Hg Sintético 444 a ε 0,040 194 Au
195Hg Sintético 9,9 h ε 1,510 195 Au
196Hg 0,15 % Estable con 116 neutrones
197Hg Sintético 64,14 h ε 0,600 197 Au
198Hg 9,97 % Estable con 118 neutrones
199Hg 16,87 % Estable con 119 neutrones
200Hg 23,1 % Estable con 120 neutrones
201Hg 13,18 % Estable con 121 neutrones
202Hg 29,86 % Estable con 122 neutrones
203Hg Sintético 46,612 d β 0,492 203 Tl
204Hg 6.87 % Estable con 124 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El mercurio es un elemento químico con el símbolo Hg y número atómico 80. En la literatura antigua era designado comúnmente como plata líquida y también como hidrargiro.[1] Elemento de aspecto plateado, metal pesado perteneciente al bloque D de la tabla periódica, el mercurio es el único elemento metálico que es líquido en condiciones estándar de laboratorio; el único otro elemento que es líquido bajo estas condiciones es el bromo (un no metal), aunque otros metales como el cesio, el galio, y el rubidio se funden a temperaturas ligeramente superiores.

El mercurio aparece en depósitos en todo el mundo, principalmente como cinabrio ( sulfuro de mercurio). El pigmento rojo denominado bermellón se obtiene triturando cinabrio natural o sulfuro de mercurio obtenido por síntesis.

El mercurio se usa en termómetros, barómetros, manómetros, esfigmómetros, algunos tipos de válvulas como las de las bombas de vacío, interruptores de mercurio, lámparas fluorescentes y otros dispositivos, a pesar de que las preocupación acerca de la toxicidad del elemento han llevado a los termómetros y tensiómetros de mercurio a ser eliminados en gran medida en entornos clínicos en favor de otras alternativas, como los termómetros de vidrio que utilizan alcohol o galinstano, los termistores o los instrumentos electrónicos basados ​​en la medición de la radiación infrarroja. Del mismo modo, manómetros mecánicos y sensores de calibradores de tensión electrónicos han sustituido a los esfigmomanómetros de mercurio. El mercurio se mantiene en uso en aplicaciones de investigación científica y en amalgamas odontológicas, todavía utilizadas en algunos países. También se utiliza en las luces fluorescentes, en las que la electricidad que atraviesa una lámpara conteniendo vapor de mercurio a baja presión produce radiación ultravioleta de onda corta, que a su vez provoca la fluorescencia del fósforo que recubre el tubo, produciendo luz visible.

El envenenamiento por mercurio puede resultar de la exposición a las formas solubles en agua del mercurio (como el cloruro mercúrico o el metilmercurio), por la inhalación de vapor de mercurio, o por la ingestión de cualquier forma de mercurio.

Características generales

El mercurio es un metal pesado plateado que a temperatura ambiente es un líquido inodoro. No es buen conductor del calor comparado con otros metales, aunque es buen conductor de la electricidad. Se alea fácilmente con muchos otros metales como el oro o la plata produciendo amalgamas, pero no con el hierro. Es insoluble en agua y soluble en ácido nítrico. Cuando aumenta su temperatura -por encima de los 40 °C-, produce vapores tóxicos y corrosivos, más pesados que el aire por lo que se evapora creando miles de partículas en el vapor que al enfriarse se depositan de nuevo. Es dañino por inhalación, ingestión y contacto: se trata de un producto muy irritante para la piel, ojos y vías respiratorias. Es incompatible con el ácido nítrico concentrado, el acetileno, el amoníaco, el cloro y los metales.

El mercurio es un elemento anómalo en varias de sus propiedades. Es un metal noble, ya que su potencial redox Hg2+/Hg es positivo (+0,85 V), frente al negativo del cadmio Cd (-0,40 V), su vecino inmediato de grupo. Es un metal singular con algo de parecido al cadmio, pero más semejante al oro y al talio. Es el único metal de transición líquido con una densidad tan elevada, 13,53 g/cm³; una columna de 76 cm define una atmósfera, mientras que con agua se necesita una columna de 10 m de altura. Su estado líquido en condiciones estándar indica que su enlace metálico es débil y se justifica por la poca participación de los electrones 6s² a la deslocalización electrónica en el sistema metálico ( efectos relativistas).

Tiene la primera energía de ionización más alta de todos los metales (10.4375 eV)[2] por la misma razón anterior. Además el Hg2+ tiene muy baja entalpía de hidratación comparada con la del cinc Zn2+ y la del cadmio Cd2+, con preferencia por la coordinación dos en los complejos de Hg (II), como el oro Au (I) isoelectrónico. Esto trae como consecuencia que los potenciales redox de aquellos sean negativos y el del mercurio sea noble (positivo).

La poca reactividad del mercurio en procesos oxidativos se justifica por los efectos relativistas sobre los electrones 6s² muy contraídos hacia el núcleo y por la fortaleza de su estructura electrónica de pseudogas noble.

También es el único elemento del grupo que presenta el estado +I, en forma de especie dinuclear Hg22+, aunque la tendencia general a estabilizar los estados de oxidación bajos sea la contraria en los grupos de transición: formación de compuestos de Hg (I) con racimos de pares Hg-Hg. Esta rica covalencia también se puede apreciar en compuestos de Hg (II), donde se tiene que muchos de estos compuestos de Hg (II) son volátiles como el HgCl2, sólido molecular con entidades Cl-Hg-Cl en sólido, vapor e incluso en disolución acuosa. También es destacable la resistencia de amidas, imidas y organometálicos de mercurio a la hidrólisis y al oxígeno del ambiente, lo que indica la gran fortaleza del enlace con el carbono Hg-C. También el azufre S y el fósforo P son átomos dadores adecuados: ligandos blandos efectivos para ácidos blandos como el Hg en estados de oxidación cero, I y II.

El estado de oxidación más alto del mercurio es el II debido a su configuración electrónica externa d10, y a que la suma de sus tres primeras energías de ionización es demasiado alta para que en condiciones estándar se generen estados de oxidación III o superiores. Sin embargo, en 2007 se ha descubierto que a bajísimas temperaturas, del orden de -260  °C (esto es, la temperatura media del espacio), existe en estado de oxidación IV, pudiendo asociarse con cuatro átomos de flúor y obteniéndose de tal modo ese grado de oxidación adicional. A esta forma se la denomina tetrafluoruro de mercurio (HgF4);[4]

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