Kvikksølv (Hg) – grunnstoff nummer 80

Kvikksølv er grunnstoff 80 og det eneste metallet som er flytende ved vanlig romtemperatur. Hg₂²⁺/Hg²⁺-kjemi, svak metallbinding og miljømessig bioakkumulering gjør det til et viktig eksempel i både uorganisk kjemi og grønn kjemi.

Fakta om kvikksølv

• Symbol: Hg
• Atomnummer: 80
• Atommasse: 200,592 u
• Gruppe: 12
• Periode: 6
• Blokk: d-blokk
• Kategori: overgangsmetall
• Tilstand ved romtemperatur: Flytende metall
• Smeltepunkt: −38,8 °C
• Kokepunkt: 356,7 °C
• Elektronkonfigurasjon: [Xe] 4f14 5d10 6s2
• Elektronegativitet: 2,00

Datastatus

Siden skiller elementært, uorganisk og organisk kvikksølv, og fremhever at Hg(I) normalt opptrer som dimerionet Hg₂²⁺.

Faglig sikkerhet: Kvikksølv og mange kvikksølvforbindelser er giftige. Innholdet er teoretisk og gir ingen råd om håndtering eller eksponering.

Elektronkonfigurasjon

Kvikksølv: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². Dette er elektronkonfigurasjonen for det nøytrale atomet.

Oksidasjonstall

• +1 – opptrer vanligvis som Hg₂²⁺
• +2 – opptrer som Hg²⁺

Reaksjoner og modeller

• Hg → Hg²⁺ + 2 e⁻ – Metallisk kvikksølv oksideres formelt til kvikksølv(II).
• Hg₂²⁺ + 2 Cl⁻ → Hg₂Cl₂(s) – Kvikksølv(I) finnes som Hg₂²⁺ og kan felles som kalomel, Hg₂Cl₂.
• Hg²⁺ + 2 I⁻ → HgI₂(s) – Hg²⁺ danner tungtløselig kvikksølv(II)jodid med karakteristisk farge.

Hva brukes kvikksølv til?

• Tidligere i termometre
• Sparepærer
• Industriell elektrolyse (fases ut)

Kvikksølv viser at kjemisk form bestemmer både reaksjon og miljøoppførsel

Fra atom til egenskap

Hg⁰ er et flyktig metallisk grunnstoff, Hg²⁺ er et sterkt kompleksdannende ion, og metylkvikksølv er en organisk kvikksølvform med høy biologisk tilgjengelighet.

Videre sammenheng

Mikroorganismer kan omdanne uorganisk Hg til metylerte former i enkelte miljøer. Dermed kobles redoks, mikrobiologi og næringskjeder i ett miljøkjemisk system.

Kvikksølv under kadmium og sink i gruppe 12

Felles mønster

Zn, Cd og Hg har fylt d¹⁰-skall i +2-tilstanden. Zn²⁺ er biologisk viktig, mens Cd²⁺ og Hg²⁺ er langt mer toksikologisk problematiske.

Hvorfor egenskapene endres

Hg skiller seg også fysisk ut ved å være flytende. Relativistiske effekter blir langt sterkere for Hg enn for Zn og Cd.

«Kvikksølv» er ikke én eneste miljøkjemisk form.

Elementært Hg, uorganiske Hg(II)-salter og metylkvikksølv har ulike transportveier og biologisk tilgjengelighet. Risiko kan ikke vurderes bare ut fra grunnstoffnavnet.

Slik bygger du et presist fagsvar

Skill først Hg(I) fra Hg(II): Hg(I) = Hg₂²⁺, ikke enkelt Hg⁺. Ved miljøspørsmål må du nevne kjemisk form og biomagnifikasjon. Ved fase-spørsmål kan du forklare flytende metall med relativistisk stabilisering av 6s og svakere metallbinding.

Fra elektronkonfigurasjon til observerbar egenskap

Kvikksølv krever fire nivåer: atomets relativistiske elektronstruktur forklarer lavt smeltepunkt; oksidasjonstallene forklarer Hg₂²⁺ og Hg²⁺; ligander og organiske grupper bestemmer kjemisk transport; næringskjeden bestemmer hvor konsentrasjon kan bygge seg opp biologisk.

Kvikksølv i Kjemi 1

Kvikksølv er det eneste metallet som er flytende ved romtemperatur, og brukes som eksempel på metallbinding og på miljøgifter i grønn kjemi.

Kvikksølv i Kjemi 2

Kvikksølv er relevant for miljøkjemi, kompleksdannelse, bioakkumulering, relativistiske effekter og elektrokjemihistorie.

Oppgaver

1. Hva er spesielt med kvikksølv(I)?
   Løsningsidé: Det forekommer vanligvis som dimerionet Hg₂²⁺.
2. Hva dannes når Hg²⁺ møter I⁻?
   Løsningsidé: HgI₂(s).
3. Hvorfor kan metylkvikksølv bli konsentrert høyt i toppredatorer?
   Løsningsidé: Det tas opp effektivt og biomagnifiseres gjennom næringskjeden.

Visste du at …

Kvikksølv er strengt regulert i Norge fordi det hoper seg opp i næringskjeden.