Simbolo dell’elemento: Hg
Numero atomico: 80
Config. elettronica: [Xe] 4f145d106s2
Isotopi naturali: 196Hg, 198Hg, 199Hg, 200Hg, 201Hg, 202Hg, 204Hg
Massa atomica: 200.59 uma
Densita: 13.55 g cm-3 (0°C, 1atm)
Punto di fusione: -36°C
Punto di ebollizione: 356°C
Elettronegativita: 2.00
Bullone di acciaio che galleggia sul mercurio
Mercurio
Vapori di mercurio
Il mercurio è un metallo liquido a temperatura ambiente, che presenta anche un elevata volatilità. Tutti sanno che il mercurio metallico è pericoloso, a causa della tossicità dei suoi vapori, ma ciò nonostante è difficile credere che questo metallo possa effettivamente evaporare e che tale pericolo esista realmente. Campioni di mercurio portati anche a 300 °C sembrano non mostrare vapori o fumi. In realtà tali vapori esistono ma non riusciamo ad osservarli. Molte sostanze sono infatti trasparenti alla luce visibile, come il vetro, ma risultano invece opache a radiazioni infrarosse o ultraviolette. Al contrario, il silicio è opaco alla luce visibile (cioè non si lascia attraversare dalla luce visibile perché la assorbe) mentre è perfettamente trasparente alla radiazione infrarossa. Se andiamo a studiare la letteratura scientifica troviamo che il mercurio ha un forte assorbimento della radiazione ultravioletta (UV) con lunghezza d’onda di 253,7 nm. Questo significa che tale radiazione viene completamente assorbita dal mercurio. L’esperimento mostra i vapori di mercurio, che si liberano a 30 °C, resi visibili da una lampada UV che proietta l’ombra dei vapori su una lastra cromatografica fotoluminescente. Tale esperimento è possibile perché il mercurio assorbe fortemente la radiazione UV, di conseguenza la piccola quantità di mercurio allo stato vapore è già sufficiente ad assorbire la radiazione UV, generando perciò un’ombra sulla lastra cromatografica.
Cuore di mercurio
Questo esperimento, chiamato "cuore di mercurio", fu realizzato per la prima volta dal fisico tedesco Karl Adolf Paalzow. Il fenomeno ci mostra anche una sorta di conversione di energia chimica in energia meccanica di vibrazione. Una goccia di mercurio è posta su un vetrino di orologio in presenza di acido solforico al 50% con una piccola quantità di potassio dicromato K2Cr2O7. Se si tocca la superficie del mercurio con la punta di un chiodo, o altro oggetto di ferro, la goccia di mercurio comincia a pulsare, ricordando un cuore che batte. Il meccanismo delle pulsazioni può essere spiegato nel modo seguente: quando il mercurio è posto in una soluzione di acido solforico con potassio dicromato, la sua superficie si ossida e gli ioni di carica positiva del mercurio, presenti sulla superficie, provocano una riduzione della tensione superficiale. Come risultato, la goccia si espande. Quando il mercurio viene posto a contatto con la punta del chiodo di ferro, si genera una coppia galvanica in cui il ferro cede elettroni al mercurio superficiale carico positivamente che viene in tal modo ridotto a mercurio metallico. Ciò provoca un aumento della tensione superficiale che fa ridurre il volume della goccia, ma in questo modo viene a mancare il contatto con il chiodo di ferro e quindi la superficie torna ad ossidarsi, aumentando nuovamente di volume e toccando di nuovo il chiodo. Il fenomeno si ripete quindi numerose volte provocando una ben visibile vibrazione della goccia di mercurio, proprio come un core metallico che pulsa.