Mercurio (elemento)

iso.	AN	Período de semidesintegración	MD	ED M eV	PD
¹⁹⁴Hg	Sintético	444 a	ε	0,040	¹⁹⁴Au
¹⁹⁶Hg	0,15%	Hg é estável com 116 neutrones
¹⁹⁷Hg	Sintético	64,14 h	ε	0,600	¹⁹⁷Au
¹⁹⁸Hg	9,97%	Hg é estável com 118 neutrones
¹⁹⁹Hg	16,87%	Hg é estável com 119 neutrones
²⁰⁰Hg	23,1%	Hg é estável com 120 neutrones
²⁰¹Hg	13,18%	Hg é estável com 121 neutrones
²⁰²Hg	29,86%	Hg é estável com 122 neutrones
²⁰⁴Hg	6,87%	Hg é estável com 124 neutrones

Valores no SE e em condições normais
(0 °C e 1 atm), salvo que indique-se o contrário.
^†Calculado a partir de diferentes longitudes
de enlace covalente, metálico ou iónico.

O mercurio ou azogue ou ☿ é um elemento químico de número atómico 80. Seu nome e abreviatura (Hg) procede de hidrargirio , termo hoje já em desuso, que a sua vez procede do latín hidrargirium e de hydrargyrus , que a sua vez prove do grego hydrargyros (hydros = água e argyros = prata).

Características

É um metal pesado plateado que a temperatura ambiente é um líquido inodoro. É mau condutor do calor comparado com outros metais, ainda que é bom condutor da electricidade. Se alea facilmente com muitos outros metais como o ouro ou a prata produzindo amalgamas, respecto com o ferro. É insoluble em água e soluble em ácido nítrico. Quando aumenta sua temperatura produz vapores tóxicos e corrosivos, mais pesados que o ar. É daninho por inalação , ingestión e contacto. Produto muito irritante para a pele, olhos e vias respiratórias. É incompatível com o ácido nítrico concentrado, o acetileno, o amoníaco, o cloro e os metais.

O mercurio é um elemento "anómalo" em várias propriedades. É um metal nobre, já que seu potencial redox Hg²⁺/Hg é positivo (+0,85 V), em frente ao negativo de Cd (-0,40 V), seu vizinho imediato de grupo. É um metal singular com algo de parecido ao cadmio, mas é mais semelhante ao ouro e ao talio. É o único metal de transição líquido com uma densidade tão elevada, 13,53 g/cm³; uma coluna de 76 cm define uma atmosfera, enquanto com água precisamos 10m de altura. Seu estado líquido em condições regular indica-nos que seu enlace metálico é débil e se justifica pela pouca participação dos elétrons 6s² à delocalización electrónica no sistema metálico (efeitos relativistas). Tem a primeira energia de ionización mais alta de todos os metais pela mesma razão anterior. Ademais o Hg²⁺ tem muito baixa entalpía de hidratación comparada com a do Zn²⁺ e Cd²⁺, com preferência pela coordenação duas nos complexos de Hg (II), como o Au (I) isoelectrónico. Isto traz como consequência que os potenciais redox daqueles sejam negativos e o do mercurio seja nobre (positivo). A pouca reactividad do mercurio em processos oxidativos há que razonarla pelos efeitos relativistas sobre os elétrons 6s² muito contraídos para o núcleo e pela fortaleza de sua estrutura electrónica de pseudogas nobre. Também é o único elemento do grupo que apresenta o estado +I, em forma de espécie dinuclear Hg₂²⁺, ainda que a tendência geral a estabilizar os estados de oxidación baixos seja a contrária nos grupos de transição: formação de compostos de Hg (I) com pares clusters Hg-Hg. Esta rica covalencia também a podemos ver em compostos de Hg (II), onde temos muitos compostos de Hg (II) que são volátiles como o HgCl₂, sólido molecular com entidades Cl-Hg-Cl em sólido, vapor e inclusive em dissolução acuosa. Podemos destacar também a resistência de amidas, imidas e organometálicos de mercurio à hidrólisis e ao oxigénio do ambiente, o que nos indica grande fortaleza Hg-C. Também o S e o P são átomos dadores adequados: ligandos macios efectivos para ácidos macios como o Hg em estados de oxidación zero, I e II.

O mercurio em seu estado mais conhecido é bivalente, isto é, se associa com só dois átomos, no entanto no 2007 se descobriu que a bajísimas temperaturas, da ordem de -260 °C (isto é a temperatura média do espaço), existe em estado tetravalente podendo se associar com quatro átomos de flúor e obtendo de tal modo um grau de oxidación adicional, a esta forma lha denomina tetrafluoruro de mercurio (HgF₄); a estrutura é plano quadrada, a de maior estabilidade para um d⁸. Este comportamento é de esperar, já que o mercurio tem maior expansão relativista de seus orbitais 5d em relação a seus homólogos do grupo 12, com o que em frente ao fluor, o elemento mais oxidante da tabela periódica, pode em condições extremas gerar enlaces covalentes. A possibilidade de sintetizar este fluoruro de mercurio, HgF₄,foi predita teoricamente no 1994 de acordo a modelos dantes indicados. Pela mesma razão podemos considerar a possibilidade do estado de oxidación III para este metal, e efectivamente isolou-se uma espécie complexa, em um médio especial e por oxidación electroquímica, onde temos o catión complexo,[Hg cyclam]³⁺; o cyclam é um unindo quelato que estabiliza ao mercurio neste estado de oxidación raro (1,4,8,11-Tetraazaciclotetradecane= cyclam). Com tudo isto, devemos concluir que o mercurio deve ser resgatado e ser incluído como metal de transição, já que gera espécies em onde participam seus orbitais de internos.

Aplicações

Seu uso mais antigo foi em alquimia para ser ingerido: o primeiro imperador chinês, por superstição e ignorância, usava-o como medicina mas isso só deteriorou sua saúde física e mental em lugar da melhorar. Cria-se tal coisa por que era uma substância liquida mas ao mesmo tempo metálica (como ferro fundido) de impactante composição, daí suas atribuições mágicas. É uma substância que não contém nenhuma parte mística como se cria antanho, senão que contém -pelo contrário- propriedades venenosas e destructivas não criadoras de boa saúde em nenhum aspecto.

Hoje ocupa-se em confección de espelhos. Utiliza-se também em instrumentos de medida principalmente termómetros (ainda que o uso de galinstano é a cada vez mais frequente) e tensiómetros, ligues, rectificadores eléctricos, interruptores, lustres fluorescentes e como catalizador.

Como ornamento em pequenas ampolletas.

Outro uso do mercurio é no denominado lustre de vapor de mercurio como fonte de luz ultravioleta ou esterilizador de água, bem como a iluminação de ruas e autopistas. O vapor de mercurio utiliza-se também nos motores de turbinas, substituindo ao vapor de água das calderas.

Outro uso do mercurio dirige-se à indústria de explosivos, e também tem sido notável seu uso pelos dentistas como composto principal nos empastes de muelas , mas que tem sido substituído faz pouco tempo (nos países mais desenvolvidos), pelo bismuto de propriedades semelhantes, ligeiramente menos tóxico.

Também tem tido usos em medicina através de mercoquinol (oxiquinolinsulfonato de mercurio) e do hidrargirol (parafeniltoniato ou parafenolsulfonato de mercurio), este último como antiséptico, ao igual que outros muitos como o hidrargol, o hidrargiroseptol, o yoduro mercúrico, o cloroyoduro mercúrico, o mercuriol, etc.

Precauções

Transporte

Transporta-se em estado líquido, código europeu do A.D.R.: 8,66,c. Armazenar em áreas frias, secas, bem ventiladas, afastadas da radiación solar e de fontes de calor e ignición; afastado de ácido nítrico concentrado, acetileno, amoníaco e cloro. Deve armazenar-se em recipientes irrompibles de materiais resistentes à corrosão e que sejam compatíveis. Os contêiners devem fechar-se herméticamente. Podem-se empregar contêiners de aço, aço inoxidável, ferro, plásticos, vidro, porcelana. Devem evitar-se os contêiners de chumbo, alumínio, cobre, estaño e zinco.

Manchas

Dado que o mercurio deve ser armazenado a uma temperatura que não ultrapasse os 40 °C pois é vaporizable, é possível sacar uma mancha de alguma jóia colocando no lume de um mechero e depois pulir. Se a mancha é muito grande pode introduzir-se a jóia em ácido nítrico concentrado ou ácido sulfurico concentrado (a jóia deve ser de ouro ou platino caso contrário dissolver-se-á). Os ácidos reagem com o mercurio (precaução estas reacções são exotérmicas e libertam vapores tóxicos)

Etiquetado

De acordo à legislação da União Européia no etiquetado devem incorporar-se as frases R: R 23 ("Tóxico por inalação") e R 33 ("Perigo de efeitos acumulativos"). Também devem se incorporar as frases S: S 1/2 ("Conserve-se baixo chave e mantenha-se fora do alcance dos meninos"), S 7 ("Mantenha-se o recipiente bem fechado") e S 45 ("Em caso de acidente ou mal-estar, vá imediatamente ao médico (se é possível, lhe mostre a etiqueta)").

Efeitos no organismo

A exposição prolongada ou repetida (pessoas que trabalham com ele habitualmente sem tomar precauções), pode provocar lesões em riñones , cérebro e sistema nervoso. As doenças ou lesões associadas ao mercurio chamam-se hidrargirismo ou mercurialismo e hidrargiria.

Inalação

Os efeitos imediatos que pode produzir a inalação de grandes e continuados vapores de mercurio são: escozor de garganta, dor de cabeça, náuseas, perda do apetito e debilidade muscular.

Contacto

Na maioria dos casos depois de tocar mercurio é suficiente com lavar-se a zona com água e jabón. Ainda que em exposições prolongadas pode provocar enrojecimiento nos olhos e irritação da pele.

Ingestión

Em caso de ingestión de pequenas quantidades, basta com enjuagar a boca com água. Em grandes quantidades pode provocar vómitos, diarrea, perda do apetito e debilidade muscular, pelo que terá que procurar atenção médica.

A ingestión prolongada de alimentos contaminados com mercurio provoca a doença conhecida como de Minamata. Em alguns casos pode provocar perda da vista.

Extracção

Mineral de Mercurio.

O Mineral mais importante do mercurio é o cinabrio, cujas maiores reservas mineiras se encontram em Espanha , na localidade de Almadén (Cidade Real).^{[cita requerida]} Na época do Virreinato do Peru, a mina mais importante de mercurio foi a mina Santa Bárbara em Huancavelica , cidade fraternizada com Almadén. Durante séculos o cinabrio extraído em Almaden tem fornecido a maior parte do mercurio consumido no mundo.

Compostos

Artigo principal: Compostos de mercurio

Os sais mais importantes são:

Fulminato (Hg (CNO)₂): usado como detonante. É muito corrosivo e altamente venenoso.
Cloruro de mercurio (I) ou calomelano (Hg₂Cl₂): composto branco, pouco soluble em água. Usou-se como purgante, antihelmíntico e diurético, e o Cloruro de mercurio (II), sublimado corrosivo, empregado como desinfectante. Foi o primeiro remédio eficaz contra a sífilis.
Sulfuro de mercurio ou cinabrio (HgS): mineral de cor vermelho púrpura, translúcido, utilizado em instrumental científico, aparelhos eléctricos, ortodoncia, etc.
Timerosal (COO-Na+(C₆H₄)(S-Hg-C₂H₆)): usado como agente bacteriostático análogo ao merthiolate.
Mercurio vermelho. Provavelmente usado na fabricação de bombas sujas.

Complexos

A tenor da estrutura electrónica do mercurio e de suas espécies oxidadas normais devemos descartar a EECL ( energia de estabilização do campo dos ligandos) para os correspondentes complexos, já que os orbitais 5d definem um conjunto muito estável mecanocuántico com todos os orbitais cheios 5d¹⁰. Por isso, devemos esperar certa flexibilidade na geometria de seus compostos de coordenação, e para o Hg (II) se prefere a coordenação "2+4", octaédrica distorsionada, ou o caso extremo de união a sozinho dois ligandos em disposição linear. Isto se pode razonar facilmente se implicamos aos efeitos relativistas que se exercem sobre o conjunto orbital 5d¹⁰: se dois ligandos acercam-se por um eixo, por exemplo o z, as repulsiones mútuas dos elétrons dos ligandos e os elétrons do metal geram no plano xy uma grande expansão de ónus no meio do mercurio, tipo "donut", dado o carácter potencialmente expansivo dos orbitais 5d do mercurio, sobretudo quando se acercam átomos dadores para unir ao centro metálico. Por isso, para o Hg (II) temos geralmente coordenação octaédrica distorsionada com dois enlaces curtos e quatro longos, ou bem enlaces lineares L-Hg-L, que é uma coordenação bem preferida para o Hg (II). Em conclusão o Hg (II) exibe coordenações de 2 a 6, com predilección pelas coordenações baixas.

O Hg (II) forma complexos com ligandos dadores de N, P e S, mas resiste-se a formar complexos com os dadores de Ou; também gera complexos muito estáveis com Cl, Br, I como corresponde a um catión macio. A estabilidade dos complexos de Hg (II) é maior que a dos outros dois elementos de seu grupo, Zn e Cd, porque além de enlaces σ com hibridaciones adequadas do metal intervirão enlaces π pela maior expansão dos 5d do mercurio (efeitos relativistas), que injectam ónus ao d vazios dos ligandos: criar-se-á um sistema resonante que é compatível com a associação cuántica do subnivel cheio 5d¹⁰, reforçando ao mesmo tempo os enlaces M-L por retrodonación. Isto é incomum, já que os iones mais pequenos formam normalmente os melhores complexos. Não se conhecem complexos com ligandos π, como CO, NÃO ou alquenos. Os complexos de Zn são incoloros, mas os de Hg e em menor extensão os de Cd, são coloridos devido à transferência de ónus do metal ao unindo (absorciones de transferência de ónus), e do unindo ao metal que é mais patente no mercurio de acordo ao indicado dantes (expansão 5d>4d).

A maioria dos complexos de Hg (II) são octaédricos distorsionados, com dois enlaces curtos e quatro enlaces longos. O caso extremo desta distorsión é a formação de só 2 enlaces, exemplo disto são os compostos Hg (CN)₂ e Hg (SCN)₂, e o complexo [Hg (NH₃)₂]Cl₂; este último contém o ión linear [H₃N-Hg-NH₃]²⁺. O Hg (II) também forma complexos tetraédricos como [Hg (SCN)₄]^2- e o K₂[HgI₄]. Este último é o denominado reactivo de Nessler’s para a determinação de amoníaco em dissolução; detectam-se concentranciones tão baixas como 1ppm e se forma um precipitado amarelo ou marrón, [Hg₂NEM.H₂Ou] (unidades {Hg₂N}⁺ que dão meio tetraédrico de Hg para o N e linear para o Hg (II), catión polimérico com estrutura 3D de tipo cuprita, Cu₂Ou, ou bem anti-β-cristobalita.

Outros exemplos de complexos de Hg (II) onde podemos apreciar diferentes meios de coordenação:

linear: [Hg (py)₂]²⁺, o unindo ,py, é a piridina

planotriangular: [HgX₃]^-, sendo X = Cl, Br, I

tetraédrico:[HgI₄]^2-; [Hg (em)₂]²⁺; em, é a etilendiamina-unindo quelato, e a cada uma liga por dois lugares ao mercurio.

octaédrico: [Hg (em)₃]²⁺

Bibliografía

COTTON, F.A.; WILKINSON, G.; MURILLO, C.A.; BOCHMAN, M. “Advanced Inorganic Chemistry”, A comprehensive Text”, 6th Ed., Wiley & Sons, 1999.
GREENWOOD, N.N. & EARNSHAW, A..“Chemistry of the Elements”,2ª ed., Butterworth-Heinemann, 1997.
HOLLEMAN, A.F.& WIBERG, EGON.“Inorganic Chemistry”,Academic Press 2001.
HOUSECRAFT, C.E. & SHARPE, A.G. “Química Inorgánica”, 2ª ed., Pearson Prentice Hall, 2006. e JuliiO' CezAr Rom3rO

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga conteúdo multimédia sobre Mercurio (elemento).Commons
ATSDR em Espanhol - ToxFAQs™ : Mercurio (Azogue) Departamento de Saúde e Serviços Humanos de EE. UU. (domínio público)
ATSDR em Espanhol - Mercurio (Azogue) metálico Departamento de Saúde e Serviços Humanos de EE. UU. (domínio público)
ATSDR em Espanhol - Resumem de Saúde Pública: Mercurio (Azogue) Departamento de Saúde e Serviços Humanos de EE. UU. (domínio público)
ATSDR em Espanhol - Exposição a mercurio (azogue) metálico: Alerta nacional Departamento de Saúde e Serviços Humanos de EE. UU. (domínio público)
Instituto Nacional de Segurança e Higiene no Trabalho de Espanha: Ficha internacional de segurança química do mercurio.

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