又稱水銀。為一種化學元素,化學符號Hg,原子序數80,原子量200.59,屬週期系ⅡB族,為在常溫下呈液態的唯一普通金屬。化學符號Hg來自拉丁文hydrargyrum,原意是液態銀。在中國和埃及,汞自古以來就為人們所知,在西元前1500年的埃及古墓中發現有汞。

  存在 汞在地殼中的含量約為5×10-5%,自然然界存在的汞礦是辰砂(HgS,見彩圖)。在火山或溫泉附近,有成滴汞,有時成較大的流體與辰砂伴生。汞有七種穩定同位素:汞196、汞198、汞199、汞200、汞201、汞202、汞204。

辰砂——硫化汞礦石

汞——常漫下唯一的液態金屬

  物理性質 汞為銀白色易流動的金屬(見彩圖);凝固點-38.87℃,沸點356.58℃,相對密度13.5939(20/4℃)。汞的熱膨脹率相當大,在0℃到300℃范圍內,其膨脹系數α可由下式表示:

α=1.8006×10-4+2×10-8t

式中 t為溫度, αt之間呈很好的線性關系。汞的蒸氣壓低,-30℃時為4.78× 10 - 6毫米汞柱,0℃時1.85× 10 - 4毫米汞柱,25℃時1.84× 10 -3毫米汞柱,100℃時2.73× 10 - 1毫米汞柱。汞有良好的導電性。

  化學性質 汞的電子構型為(Xe)4f145d106s2,氧化態有+1、+2。汞可形成氧化態為+2的高價汞化合物,也可形成+1價的亞汞化合物,這時6s電子為兩個分子所共有,因此亞汞鹽都是以雙原子存在,例如氯化亞汞Hg2Cl2。汞在室溫的空氣中不易氧化,加熱至沸騰才緩慢與氧反應生成氧化汞HgO。汞與稀鹽酸或稀硫酸不起作用,與熱的濃硫酸或硝酸反應:

Hg+2H2SO4─→HgSO4+SO2+2H2O

3Hg+8HNO3─→3Hg(NO3)2+2NO+4H2O

二價汞的含氧酸鹽。如硫酸鹽、硝酸鹽和過氧酸鹽都是離子化合物,在溶液中完全電離,但其硫化物和鹵化物等都是共價化合物,與水、空氣、稀酸和稀堿都不起作用。

  汞204是優良的載熱劑,汞198發射的波長為5.461埃的綠線,被定為波長的標準。汞的放射性同位素在化學研究中用作示蹤原子。

  制法 汞可從辰砂礦提取。將硫化汞在空氣中灼燒至850℃,汞被還原,因反應溫度在汞的沸點以上,故可將汞蒸餾出來:

HgS+O2─→Hg+SO2

也可將硫化汞與石灰一起煅燒制汞:

4HgS+4CaO─→4Hg+3CaS+CaSO4

  應用 汞廣泛用於制作溫度計、氣壓計、壓力計、電學儀器和各種控制器。在農業中汞用於殺滅真菌,在氯堿工業中用作流動汞電極。汞和汞的化合物還可用於制作紅色顏料、整流器、強紫外線燈泡、高壓汞燈、鏡子和汞鹽。汞的化合物,如氧化物、硫酸鹽、乙酸鹽和磷酸鹽都是催化劑,例如硫酸汞是制造甲基苯乙烯的催化劑。汞齊是汞與其他金屬形成的合金,鈉汞齊是很好的還原劑。

  毒性 汞和汞鹽都有毒。氯化汞HgCl2的致死量為0.3克;空氣中的汞含量不得超過10-5ppm;成年人每周的汞攝取量不得高於0.3毫克,甲基汞的量不得超過0.2毫克。