【元素を楽しく学ぼう】~水銀(Hg)~
こんにちは!夜に見ている人はこんばんは!家庭教師ひのきあすなろスタッフの百田(ももた)です。
ひのきあすなろのマッドサイエンティスト(自称)の僕、百田が元素について熱く語っていくコーナーです。
このシリーズを通して、化学の面白さ、身の回りの物がどのような原子や分子で出来ているのかを知ってもらえると嬉しいです。
皆さん、元素周期表をお手元に準備して、めくるめく化学の世界にいらっしゃいませ!!
第18回目の今回は原子番号80番の水銀(Hg)です。マーキュリーですね。水銀柱で多用します。
それでは、水銀(Hg)に向かってレッツ・サーチ・エレメンツ!
文部科学省 学習指導要領「生きる力」
http://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/new-cs/index.htm
水銀の基本情報
原子記号:Hg
原子番号:80
分類:金属
色:銀白色
状態:液体
和名ではみずがね。常温で凝固しない唯一の金属元素です。アマルガムという合金が有名です。かなり特殊な金属なのでよく研究対象となりました。中国では不老不死の薬「仙丹」の原料と信じられていましたが、実は猛毒です。日本でも公害が発生していますね。
水銀の生成方法や確認方法
水銀は硫化物である辰砂(HgS)や単体である自然水銀(Hg)として産出します。
日本でも産出地があり、佐世保市相浦の佐世保層群相浦層、北海道留辺蘂町にあったイトムカ鉱山、古代から産出記録がある丹生鉱山が知られています。
有名な水銀の化合物たち
エントリーNo.1:塩化水銀(Hg₂Cl₂、HgCl₂)
塩化水銀(Ⅰ)Hg₂Cl₂は白色またはやや黄ばんだ白色をしていて水には溶けにくい性質があります。光に当たると塩化水銀(Ⅱ)と金属水銀に分解します。
アンモニア水と反応すると黒色に変わります。
Hg₂Cl₂+2NH₃→Hg+Hg(NH₂)Cl+NH₄⁺+Cl⁻
塩化水銀(Ⅱ)HgCl₂は水溶性の無色または白色の針状結晶です。猛毒です。誤って1滴飲んだだけでも生命に関わります。
硝酸水銀と塩酸を反応させることで得られます。
Hg(NO₃)₂+2HCl→HgCl₂+H₂O+2NO₂+NO
エントリーNo.2:酸化水銀(Ⅱ)(HgO)
酸化水銀(Ⅱ)HgOは赤色の赤降汞(せきこうこう)と黄色の黄降汞(おうこうこう)とが存在します。有毒です。
硝酸水銀(Ⅱ)の熱分解、水銀の陽極酸化、水銀(Ⅱ)塩水溶液に塩基または炭酸塩を加えることで得られます。
ヨウ化カリウム溶液に溶けテトラヨード水銀(Ⅱ)酸カリウムなどに複分解し塩基性を示します。
HgO+4KI→K₂[HgI₄]+2KOH
エントリーNo.3:メチル水銀(CH₃HgX)
メチル水銀は水銀がメチル化された有機水銀化合物の総称です。生物濃縮性の高い毒物です。水俣病の原因になりました。Xには任意のアニオンが入ります。
メチル水銀はまずプランクトンの体内で濃縮されます。プランクトンから小魚、より大きな魚と順次に捕食され、それらの体内でメチル水銀はさらに濃縮されることとなります。生体内からのメチル水銀の排出は遅いため、生体蓄積の程度は高くなります。大きな肉食魚の場合、小魚の100倍ものメチル水銀を保持することになります。これにより最終捕食者の人間等に水俣病が発生しました。
エントリーNo.4:硫化水銀(Ⅱ)(HgS)
硫化水銀(Ⅱ)HgSは赤色の辰砂と黒色の黒辰砂とが天然に存在します。この鉱物が辰砂と呼ばれる透明感のある深紅色の菱面体結晶です。中国の例を紹介しましたが、賢者の石とも呼ばれています。ハリポタやハガレンですね。
水銀についての小話
四大公害と化学
今回取り上げた水銀は四大公害のうち、水俣病(熊本水俣病)と新潟水俣病の2つの原因となっています。
イタイイタイ病はカドミウム、四日市ぜんそくは硫黄酸化物が原因です。
化学は我々の生活を便利にする一方このように暗い影を落としても来ました。この誤りが起きぬように、よりクリーンで、よりアドバンシブな研究をするためにこの記事を読んでいる未来の化学者には頑張ってほしいです。
さて、水銀についての理解が深まりましたでしょうか??
少しでも「面白いな」とか「分かりやすい」と思ってくれたら嬉しいです!
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