Mercurio: proprietà, composti

Il mercurio è un metallo di transizione che si trova principalmente sotto forma di solfuro  HgS detto cinabro. ll nome moderno dell’elemento fu dato fornito dagli alchimisti che alchimisti osservarono il rapido flusso liquido dell’elemento e lo paragonarono al pianeta in movimento più veloce, Mercurio.

Proprietà del mercurio

Ha numero atomico 80 e massa atomica 200.59 a.m.u.

Ha punto di fusione pari a – 38.87 °C pertanto si presenta liquido a temperatura ambiente, mentre la sua temperatura di ebollizione è di 356.58 °C.

E’ un metallo di transizione e la sua configurazione elettronica è [Xe] 4f14 5d10 6s2 e presenta numero di ossidazione +1 e +2. E’ un elemento noto fin dall’antichità e veniva chiamato argento vivo. Il mercurio è tossico ed in particolare il maggior rischio di intossicazione acuta è legato all’inalazione dei suoi vapori.

cinabro da Chimicamo
cinabro

Esso è estratto per arrostimento del cinabro e successiva condensazione dei vapori secondo la reazione:

HgS + O2 → Hg + SO2

Stante la sua volatilità e tossicità deve essere tenuto in recipienti chiusi e manipolato in ambienti aerati. E’ un metallo nobile circa come l’argento e quindi non viene attaccato dagli acidi non ossidanti mentre quelli ossidanti lo trasformano in Hg22+.

Molti metalli si sciolgono nel mercurio formando amalgami; sodio, potassio, oro e rame sono tra i metalli più solubili. Alcuni amalgami sono soluzioni, altri hanno composizione ben definita come Hg2Na; alcuni sono liquidi, altri solidi.

Il mercurio era usato nei termometri, ed è tuttora usato in campo elettrico ed elettronico. In campo odontoiatrico viene usato per realizzare otturazioni dentali.

Esistono due tipi di composti del mercurio: quelli mercurosi in cui il mercurio ha numero di ossidazione +1 e quelli mercurici in cui il mercurio ha numero di ossidazione +2.

Composti mercurosi

In tutti i composti mercurosi è presente lo ione dimero Hg22+, sia in soluzione che allo stato solido. I sali mercurosi, a parte la natura dimera dello ione, somigliano a quelli dell’argento; gli alogenuri sono tanto più insolubili quanto più è grande l’anione.

L’alogenuro più importante è il cloruro di mercurio (I)Hg2Cl2 detto calomelano che si ottiene trattando un sale solubile con cloruro. E’ un solido bianco che tende a disproporzionarsi in mercurio metallico e cloruro di mercurio (II). Cloruri solubili e acido cloridrico reagiscono con lo ione Hg22+ per dare un precipitato di cloruro di mercurio (I) secondo la reazione:

Hg22+  + 2 Cl→ Hg2Cl2

L’ammoniaca reagisce con Hg2Cl2 in una reazione di disproporzione per dare mercurio metallico e aminocloruro mercurico secondo la reazione:

Hg2Cl2 (s) + 2 NH3(aq) → Hg(l)  + HgNH2Cl(s) + NH4Cl(aq)

Fra i sali solubili è da ricordare il nitrato Hg2(NO3)che si ottiene trattando il mercurio con acido nitrico diluito:

6 Hg + 8 HNO3 → 3 Hg2(NO3)+ 2 NO + 4 H2O

Composti mercurici

Il metallo è scarsamente affine con l’ossigeno: infatti l’ossido di mercurio (II) HgO si forma scaldando all’aria il metallo secondo la reazione:

2 Hg(s) + O2(g) → 2 HgO  

e si decompone facilmente al di sopra dei 400 °C. L’ossido si ottiene per decomposizione termica del  nitrato o per alcalinizzazione di soluzioni di sali mercurici secondo la reazione:

Hg2+(aq) + 2 OH(aq) → HgO(s) + H2O(l)

L’ossido di mercurio (II) è insolubile in presenza di un eccesso di base ma solubile in acidi secondo la reazione:

HgO(s) + 2 H+(aq) → Hg2+(aq) + H2O(l)

Trattando soluzioni di sali mercurici con acido solfidrico precipita il solfuro HgS altamente insolubile. Appena precipitato è nero, ma lentamente si trasforma in una forma rossa più stabile ovvero il cinabro. Degli alogenuri solo il fluoruro HgF2 è un composto ionico solubile e quasi completamente idrolizzato dall’acqua. Gli altri sono composti molecolari sia allo stato solido che liquido che allo stato di vapore. La loro solubilità diminuisce vistosamente dal cloruro allo ioduro.

Fra i sali vanno ricordati il nitrato, il solfato e il perclorato. Danno tutti soluzioni acide per la notevole idrolisi del catione. Il nitrato si ottiene trattando il mercurio con acido nitrico concentrato secondo la reazione:

3 Hg + 8 HNO3 → 3 Hg(NO3)+ 2 NO + 4 H2O

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