Higany
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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:
Lehetséges – különösen a higanyban gazdag ércek esetén –, vasforgáccsal (Fe) vagy égetett mésszel (CaO) is pörkölni:
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.
