Quecksilber

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 8080 Protonen
80 Elektronen
6. Periode6 besetzte Elektronenschalen
II. Nebengruppe12 Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im GrundzustandXe 6s24f1 45d1 0
Elektronegativität1,9
Ionisierungsenergie in eV10,437
häufigste OxidationszahlenII, I
Atommasse des Elements in u200,59
Atomradius in 10- 1 0m1,60
Ionenradius in 10- 1 0m1,12 (+2); 1,27 (+1)
Aggregatzustand im Normalzustandflüssig

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C

13,53

Härte nach Mohs und Brinell 
Schallgeschwindigkeit in Bild1460
Schmelztemperatur in °C-38,9
spezifische Schmelzwärme in Bild11,46
Siedetemperatur in °C356,6
spezifische Verdampfungswärme in Bild294,86
Standardentropie S0 in Bild76
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C8,34
spezifische Wärmekapazität in Bild0,1403
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild0,9580
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,000 04

Bild
Quecksilber

 

Isotope des Elements 

In der Natur vorkommendes Quecksliber besteht aus einem Gemisch aus sieben stabilen Isotopen. Weiterhin sind noch 27 radioaktive Isotope künstlich hergestellt worden.

Ordnungszahl ZMassenzahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
80196195,9650,15%
 198197,966 75610,1%
 199198,968 27916,8%
 200199,968 32723,1%
 201200,970 64213,2%
 202201,970 64229,8%
 204203,973 4956,8%

Energieniveauschema

Bild

Weitere Eigenschaften

Quecksilber gehört zu den Schwermetallen. Es glänzt silbrig. Es ist das einzige Metall, das bei Normalbedingungen flüssig ist. Seine Schmelztemperatur liegt bei -39 °C, seine Siedetemperatur bei 357 °C. Allerdings verdampft es schon unter Normalbedingungen. Quecksilber ist für den Organismus giftig. Daher sind sowohl für Dämpfe, als auch für quecksilberhaltige Stäube entsprechende Grenzwerte vorgeschrieben. Wie Wasser, weist auch die Flüssigkeit Quecksilber eine hohe Oberflächenspannung auf. Daher bilden sich z. B. beim Zerbrechen eines Thermometers Quecksilberkügelchen. Das Metall ist dem Edelmetall Silber ähnlich und relativ beständig. An der Luft reagiert Quecksilber sehr schlecht. Nur allmählich bildet es eine dunkelgraue Oxidschicht. Erst bei Erhitzen auf etwa 300 °C verbindet es sich mit Sauerstoff zu Quecksilber(II)-oxid. Ab einer Temperatur von 400 °C zerfällt das Oxid jedoch wieder in seine Bestandteile. Gegenüber Wasser, verdünnten Säuren und Salzlösungen ist das Metall beständig. Mit oxidierenden Säuren, wie konzentrierter heißer Schwefelsäure oder Salpetersäure, bildet das Quecksilber Salze. Nicht nur elementares Quecksliber, auch die Verbindungen sind mehr oder weniger giftig.

Entdeckung

Schon vor Jahrtausenden kannte man das Quecksilber. Von ARISTOTELES stammt die Bezeichnung «hydrargyros» welche aus den griechischen Wörtern «hydor» für Wasser und «argyros» für Silber abgeleitet sind. Demnach benannte er das Quecksilber mit «flüssiges Silber». Genauso sieht das Metall ja auch aus. Im Mittelalter waren die Alchemisten der Meinung, dass das Quecksilber die Seele aller Metalle sei und mit dem Stein der Weisen in Gold verwandelt werden könne. Der deutsche Name für das Element geht auf das althochdeutsche «Quecksilabar» zurück und bedeutet «lebendiges Silber».

Vorkommen/Herstellung

Das Element Quecksilber ist auf der Erde selten vertreten. An der Oberfläche ist es in reiner Form nur in geringen Mengen, in feinen Tröpfchen im Gestein, vorhanden. Im Erdinnern sind größere Mengen des Metalls zu finden. Bei Vulkanausbrüchen werden mitunter mehrere Tonnen des Metalls herausgeschleudert. Da Quecksilber die Eigenschaft hat schnell zu verdampfen, entweichen aus dem Gestein viele Tonnen pro Jahr und gelangen so in die Atmosphäre. Durch Regen wird es dann wieder ausgewaschen und gelangt zurück in den Boden. Aus diesem Grund lassen sich die weltweiten Quecksilbervorräte nur schwer beurteilen. In Verbindungen findet sich Quecksilber häufiger, jedoch gibt es nur wenige abbauwürdige Vorkommen auf der Welt. Das einzige Mineral, welches eine wirtschaftliche Bedeutung besitzt, ist Cinnabarit, auch Zinnober genannt. Es besteht aus Quecksilbersulfid (HgS) und anderen Mineralen. In Südspanien, Italien, Algerien, Russland, Südamerika und Tschechien finden sich größere Mengen von Quecksilbermineralen. Wirtschaftlich wenig bedeutend sind dagegen die Minerale Coloradoit (Verbindung aus Tellur und Quecksilber), Kalomel auch Quecksilberhornerz-Quecksilberchlorid (HgCl2), Tiemannit (Verbindung aus Quecksilber und Selen) u. a. In den Weltmeeren finden sich geringe Mengen an Quecksilber-Ionen. Das Metall gewinnt man aus dem Zinnobererz. Das enthaltene Quecksilbersulfid wird durch Rösten mit Sauerstoff in Röstöfen bei etwa 600 °C zu Quecksilber umgewandelt. Die entstehenden Quecksilberdämpfe werden kondensiert und gereinigt. Das flüssige Metall bewahrt man in Eisenflaschen auf.

Verwendung

Quecksilber dient als Katode bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse. Auch in Batterien wird das Metall eingesetzt. Es findet Verwendung in Thermometern, Barometern und Blutdruckmessgeräten, wobei der Einsatz wegen der Giftigkeit des Metalls immer seltener wird. In Quecksilberdampflampen und in Quarzlampen sorgt es für die Beleuchtung.

Wichtige Verbindungen

- verschiedene Quecksilberverbindungen sind wegen ihrer Giftigkeit in pilztötenden (Fungizide) oder bakterientötenden (Antiseptika) Mitteln enthalten
- Schädlingsbekämpfungsmittel, als Holzschutzmittel, Konservierung von Saatgut (seit 1980 ist jedoch die Verwendung für spätere Nahrungsmittel in Deutschland verboten)
- Amalgam (Verbindung der Metalle Quecksilber, Silber, Zinn, Kupfer, Zink in veränderlichen Anteilen (in der Zahnmedizin für Zahnfüllungen)
- Zinnober (wichtiges rotes Farbpigment)

Bau

Quecksilber bildet bei Temperaturen < -39°C verzerrt hexagonal-dichteste Kristalle.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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