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化学元素 · リファレンス

80Hg

水銀

水銀は原子番号80、元素記号Hgの元素です。周期表では第6周期・第12族・dブロックに位置し、室温での基準状態は液体です。電子配置は[Xe] 4f14 5d10 6s2です。

原子番号80

標準原子量200.592(3)

族12

周期6

ブロックd

電子配置[Xe] 4f14 5d10 6s2

電子構造

化学的性質を決めるもの

遷移金属ではd電子と外側のs電子が化学結合に関与し、複数の酸化状態や錯体をとりやすくなります。

水銀の電子配置は[Xe] 4f14 5d10 6s2です。酸化状態、配位子、結晶構造の違いが、色、磁性、触媒作用、機械的性質などに反映されます。

化学形

化合物・イオン・材料

水銀は室温で液体の金属で、アマルガム、ハロゲン化物、酸化物、有機水銀化合物などを形成します。金属水銀、無機塩、有機化合物では性質とリスクが大きく異なります。

物理的性質

状態と相変化

室温での基準状態は液体です。掲載している密度は13.53 g/cm³です。融点は234.3 K (-38.8 °C)です。沸点は629.9 K (356.7 °C)です。実際の値は圧力、純度、結晶構造や同素体によって変わることがあります。

存在と用途

水銀はどこにあり、何に使われるか

水銀は化合物、鉱物、合金、または人工的に得られる材料の中で見られます。代表的な用途には「計測」「ランプ」「化学合成」などがあります。実際に利用される形は、元素単体とは限らず、特定の化合物・合金・同位体である場合があります。

具体例

実際の用途

計測

水銀は計測に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

ランプ

水銀はランプに関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

化学合成

水銀は化学合成に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

周期表上の位置

周辺元素からわかること

水銀は第6周期・第12族・dブロックにあります。周辺には銀、カドミウム、インジウム、金などが位置し、横・縦に比較すると原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、結合傾向の周期的変化が見えてきます。

基礎データ

物理・原子データ

分類遷移金属

室温での状態液体

電子殻2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 2

密度13.53 g/cm³

融点234.3 K (-38.8 °C)

沸点629.9 K (356.7 °C)

ポーリング電気陰性度2

第一イオン化エネルギー1 007 kJ/mol

電子親和力—

値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。

歴史

発見と同定

水銀は2000 BCEより前から知られていました。初期の材料利用は近代化学以前のため、元素としての同定と原子番号80による定義は後の段階です。

同位体

同位体組成と原子量

水銀の標準原子量は200.592(3)です。これは特定の一個の原子の質量ではなく、天然試料に含まれる同位体の存在比を反映した値です。

水銀には少なくとも一つの安定同位体があります。同位体は陽子数が同じため同じ元素ですが、中性子数が異なるので原子質量が変わります。

安全性

取り扱いと曝露

水銀の安全性は、元素単体か化合物か、量、濃度、曝露経路によって大きく変わります。元素名だけで危険性を判断せず、実際に扱う物質の安全データを確認する必要があります。