Higany

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

80 aranyhiganytallium
Cd

Hg

Uub
Általános
Név, vegyjel, rendszám higany, Hg, 80
Elemi sorozat átmenetifémek
Csoport, periódus, mező 12, 6, d
Megjelenés ezüstfehér
Atomtömeg 200,59(2) g/mol
Elektronszerkezet [Xe] 4f14 5d10 6s2
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 32, 18, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot folyékony
Sűrűség (szobahőm.) (folyadék) 13,534 g/cm³
Olvadáspont 234,32 K
(-38,83 °C, -37,89 °F)
Forráspont 629,88 K
(356,73 °C, 674,11 °F)
Olvadáshő 2,29 kJ/mol
Párolgáshő 59,11 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 27,983 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 315 350 393 449 523 629
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet romboéder
Oxidációs állapotok 2, 1
(gyengén bázikus oxid)
Elektronegativitás 2,00 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 1007,1 kJ/mol
2.: 1810 kJ/mol
3.: 3300 kJ/mol
Atomsugár 150 pm
Atomsugár (számított) 171 pm
Kovalens sugár 149 pm
Van der Waals-sugár 155 pm
Egyebek
Mágnesség diamágneses
Elektromos ellenállás (25 °C) 961 nΩ·m
Hővezetési tényező (300 K) 8,30 W/(m·K)
Hőtágulási tényező (25 °C) 60,4 µm/(m·K)
Hangsebesség (liquid, 20 °C) 1451,4 m/s
CAS-szám 7439-97-6
Fontosabb izotópok
Fő cikk: Higany izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
194Hg mest. 444 y ε 0,040 194Au
195Hg mest. 9,9 h ε 1,510 195Au
196Hg 0,15% Hg stabil 116 neutronnal
197Hg mest. 64,14 h ε 0,600 197Au
198Hg 9,97% Hg stabil 118 neutronnal
199Hg 16,87% Hg stabil 119 neutronnal
200Hg 23,1% Hg stabil 120 neutronnal
201Hg 13,18% Hg stabil 121 neutronnal
202Hg 29,86% Hg stabil 122 neutronnal
203Hg mest. 46,612 d β- 0,492 203Tl
204Hg 6,87% Hg stabil 124 neutronnal
Hivatkozások

A higany a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Hg, rendszáma 80. Angolszász elnevezése (mercury) a fém cseppfolyós halmazállapotából adódó mozgékonyságára utalva a római mitológia isteneinek hírvivőjéről kapta anevét, míg az elem vegyjele a hydraargyrum (latin, folyékony ezüst (Ag)) szóból származik. Elemi állpotban ezüstös, fémszínű, cseppfolyós, vezeti a hőt és az elektomos áramot, könnyen párolog ezért zárva tárolandó nehézfém.

Tartalomjegyzék

[szerkesztés] Története

Az alkimisták régen fontos anyagnak tartották az arany (Au) előállításához vezető úton, természetesen ennek nincs kémiai értelemben valóságalapja. Az álom azonban mégis valóra vált, amikor a 1990-es években a higanyatomok átmeneti protonbefogásával, majd az azt követő alfa-bomlás során sikerült egy, a természetben nem előforduló aranyizotópot előállítani. E módszer gyakorlati alkalmazása arany előállítására a rendkívüli energiaigény miatt gazdaságtalan.

[szerkesztés] Magyar nevének eredete

A higany magyar neve egészen a 19. századig kéneső volt. Ez az elnevezés egy török jövevényszóból, a keneszuból (könösü) származott. A keneszu a kene (atka), és a szu (víz) szavak összetétele, mely így átvitt értelemben „ami lemossa az atkát” jelent. Ez valószínűleg a higany fertőtlenítő hatására utalt. A higany, vagyis „híg anyag” szót Schuster János alkotta meg. Egy másik mesterségesen alkotott szó az elem megjelölésére a szerdany volt (a szerda szóból, mely Merkúr isten napja), de ez nem terjedt el.[1]

[szerkesztés] Jellemzői

Sűrűsége az ezüstnél (Ag) és az ólomnál (Pb) is nagyobb, 13,6 g/cm3. Rokonságot mutat a nemesfémekkel. Levegőn állandó, a levegő oxigénjével nem reagál; sem híg, sem tömény sósavban nem oldódik. Reakcióképessége alacsony, ezért csak híg salétromsav (HNO3), és forró, tömény kénsav (H2SO4) támadja meg.A higany más fémekkel alkotott hideg ötvözete az amalgán. A folyékony higany nagymennyiségű ammónium-hidroxidot (NH4OH) is képes elnyelni, a keletkező ammónium-amalgám teljszínhabszerű, felpuffadt, habos szürke massza. Hőtágulási együtthatója közel lineáris, így arányos térfogatváltozással reagál a hőmérsékleti különbségekre. Ez, valamint széles folyadéktartománya (közel 400 °C) alkalmassá teszi hőmérőkben való használatra.

[szerkesztés] Előfordulása, előállítása

A higany előfordulása és forrása a cinnabarit (Higany-szulfid:HgS), ami a korábbi vulkáni tevékenység vonulatai mentén található.Leggyakoribb és legkiterjedtebb lelőhelyek a spanyolországi Almaden környékén vannak, ahol az ércek]] higanytartalma a 6–7%-ot is elérheti, és ezek kitermelése már az ókori Római Birodalom idején elkezdődött. Az egyéb lelőhelyek – amelyek többnyire kevesebb mint 1% higanyt tartalmaznak – a korábbi Szovjetunió, Algéria, Mexikó, Szlovénia és Olaszország területén talaálhatók.

Előállítása pörköléssel történik. A legprimitívebb eljárás szerint a cinnabaritot egyszerűen rőzselángon hevítették. Ez tüzelőanyagként és kondenzátorként egyaránt szolgált, miközben a fémes higany a hamuban gyűlt össze. A modern eljárásoknál az ércet először őrlik, majd flotálással dúsítják, amit a folyamatos levegőáramban való pörkölés (600 °C) és a keletkezett gőzök kondenzáltatása követ:

\mathrm{HgS + O_2 \Rightarrow Hg + SO_2}\,\!

Lehetséges – különösen a higanyban gazdag ércek esetén –, vasforgáccsal (Fe) vagy égetett mésszel (CaO) is pörkölni:

\mathrm{HgS + Fe \Rightarrow Hg + FeS}\,\!
\mathrm{HgS + 4CaO \Rightarrow 4Hg + 3CaS + CaSO_4}\,\!

A forró, folyékony, nyers fémen levegőt fúvatva át a szennyező fémek (Fe, Cu, Zn és Pb) nyomai oxidálódnak és egy könnyen elválasztható salakot képeznek. Ezt csökkentett nyomáson desztillálva továbbtisztítják. Évente mintegy 4000 tonna higanyt használnak fel, de ennek csak kb. a fele az újonnan bányászott és előállított mennyiség, a többi másodlagos termelésből és tartalékkészletek kiárusításából származik.

[szerkesztés] Felhasználása

Használatos hőmérőkben, barométerekben, higanygőzlámpákban. A higany más fémekkel alkotott hideg ötvözete az amalgám; ezüst-, cink- stb. tartalmú fajtáját még ma is alkalmazzák rágófogak tömésére a fogászatban, mivel igen ellenálló, tartós anyag. A rendkívül lassú, de mégis nyomnyi mennyiségekben kimutatható higany kioldódás miatt e felhasználása ma már fogászati, toxikológiai viták tárgya, és a fejlettebb országokban használatát már felváltották más, korszerűbb anyagok.

[szerkesztés] Vegyületei

HgI2 higany-jodid
HgCl2 higany(II)-klorid, szublimát
Hg2Cl2 higany(I)-klorid, kalomel
HgO higany-oxid
Hg2SO4 higany(I)-szulfát
HgS higany-szulfid

[szerkesztés] Biológiai és környezeti hatásai

A higanyvegyületek mérgező hatása régóta ismert. A higanysók használata a nemezkalapok gyártása során, valamint a rosszul szellőztetett helyiségekben az ezt követő szárítási folyamatban keletkező por az alkalmazottak között súlyos idegrendszeri elváltozásokat okozott. Maga a fém is toxikus és fejfájást, remegést, húgyhólyaggyulladást és emlékezetvesztést okozhat.

[szerkesztés] Jegyzetek

Commons
A Wikimedia Commons tartalmaz Higany témájú médiaállományokat.
A lap eredeti címe: „http://hu.wikipedia.org/wiki/Higany
Személyes eszközök