Il Mercurio: Caratteristiche e Utilizzi
Il mercurio è un metallo di transizione che si trova principalmente sotto forma di solfuro chiamato cinabro. Il suo nome moderno fu dato dagli alchimisti che lo paragonarono al pianeta più veloce, Mercurio.
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Proprietà del Mercurio
Il mercurio ha numero atomico 80 e massa atomica 200.59 a.m.u. Si presenta liquido a temperatura ambiente a causa del suo basso punto di fusione (-38.87 °C) e ha una temperatura di ebollizione di 356.58 °C. La sua configurazione elettronica è [Xe] 4f14 5d10 6s2, e i suoi principali numeri di ossidazione sono +1 e +2. Tossico per l’uomo, il mercurio può causare intossicazioni acute per inalazione dei suoi vapori.
Il metallo viene estratto per arrostimento del cinabro secondo la reazione HgS + O2 → Hg + SO2. Per la sua volatilità e tossicità, è necessario manipolarlo in ambienti ben aerati e mantenere il metallo in recipienti chiusi. Non reagisce con acidi non ossidanti, ma con acidi ossidanti può trasformarsi in Hg22+.
Sono numerosi i metalli che si amalgamano con il mercurio, come il sodio, il potassio, l’oro e il rame, formando amalgami liquidi o solidi. Il mercurio trova ancora impieghi nell’ambito elettrico, elettronico e in odontoiatria per la realizzazione di otturazioni dentali.
Composti del Mercurio
Esistono due tipologie di composti del mercurio: quelli mercurosi, in cui il mercurio ha numero di ossidazione +1, e quelli mercurici, in cui ha numero di ossidazione +2. I composti mercurosi presentano l’ione dimero Hg22+, sia in soluzione che allo stato solido. I sali mercurosi sono simili a quelli dell’argento, mentre gli alogenuri sono tanto più insolubili quanto più è grande l’anione.
Composti di Mercurio: Caratteristiche e Reazioni Chimiche
L’alogenuro più significativo è il cloruro di mercurio (I), conosciuto come calomelano, che si ottiene attraverso la reazione di un sale solubile con cloruro. Questo solido bianco ha la tendenza a disproporzionarsi in mercurio metallico e cloruro di mercurio (II). La reazione tra cloruri solubili e acido cloridrico produce un precipitato di cloruro di mercurio (I) secondo la seguente equazione:
Reazioni Chimiche del Cloruro di Mercurio (I)
Hg22+ + 2 Cl– → Hg2Cl2
L’ammoniaca reagisce con il cloruro di mercurio (I) in una reazione di disproporzione, producendo mercurio metallico e aminocloruro mercurico secondo questa equazione:
Hg2Cl2 (s) + 2 NH3(aq) → Hg(l) + HgNH2Cl(s) + NH4Cl(aq)
Produzione di Nitrato di Mercurio
Un altro sale importante è il nitrato di Hg2(NO3)2, ottenuto tramite il trattamento del mercurio con acido nitrico diluito, come illustrato di seguito:
6 Hg + 8 HNO3 → 3 Hg2(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
Proprietà e Reazioni dell’Ossido di Mercurio (II)
L’ossido di mercurio (II) si forma scaldando il metallo all’aria, come indicato nell’equazione:
2 Hg(s) + O2(g) → 2 HgO
L’ossido si decompone facilmente a temperature superiori ai 400 °C. È insolubile in presenza di 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 si forma il solfuro di mercurio (HgS), altamente insolubile che normalmente si trasforma lentamente da nero a rosso (cinabro).
Sali di Mercurio e loro Solubilità
Fra i sali di mercurio importanti ci sono il nitrato, il solfato e il perclorato. Questi sali producono soluzioni acide a causa dell’idrolisi del catione. Il nitrato di mercurio, ad esempio, si ottiene trattando il mercurio con acido nitrico concentrato secondo la seguente reazione:
3 Hg + 8 HNO3 → 3 Hg(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
