Mercure (chimie)

Histoire

Personne n'a le mérite d'avoir trouvé du mercure. Il était connu dans l'Antiquité. On a trouvé du mercure dans des tombes égyptiennes datant de 2000 avant J.-C.

Les Chinois le savaient aussi depuis longtemps. En Chine et au Tibet, les gens pensaient que l'utilisation du mercure leur permettrait de vivre plus longtemps et d'être en meilleure santé. L'un des empereurs chinois, Qín Shǐ Huáng Dì, aurait été enterré dans une tombe où coulent des rivières de mercure. Il est mort après avoir bu un mélange de mercure et de jade en poudre parce qu'il voulait vivre éternellement. Cependant, cela ne l'a fait mourir que d'insuffisance hépatique, d'empoisonnement et de mort cérébrale. Les Grecs de l'Antiquité utilisaient le mercure dans les pommades. Les Égyptiens et les Romains l'utilisaient dans les cosmétiques. Ces produits cosmétiques faisaient parfois mal et rendaient les visages plus laids.

Le symbole de la planète Mercure ( ☿) est utilisé depuis très longtemps pour représenter l'élément

Propriétés

Propriétés physiques

Le mercure est un métal liquide blanc argenté de post-transition. La raison pour laquelle le mercure est un liquide est complexe. Il est lourd ; un morceau de fer peut flotter sur le mercure. Par rapport à d'autres métaux, il ne conduit pas bien la chaleur. Cependant, il conduit assez bien l'électricité. Le mercure est le seul métal dont le point de fusion connu (-38,83 °C) est inférieur à celui du césium. Le mercure est l'un des deux éléments qui sont liquides à température et pression normales. Le brome est l'autre élément.

Le mercure peut être considéré comme un métal de transition, mais il est normalement considéré comme un métal de post-transition. Il fait partie du groupe 12 du tableau périodique. Le mercure possède sept isotopes stables (non radioactifs). Le ^202Hg est l'isotope le plus courant. Le mercure prend une couleur bleue à ultraviolette dans un tube lorsqu'une étincelle le traverse. La lumière ultraviolette peut tuer les germes ou éclairer les lampes fluorescentes.

Propriétés chimiques

Le mercure est un métal non réactif. Il ne se corrode pas dans l'air à moins que du sulfure d'hydrogène ne soit également présent, comme l'argent. Le mercure peut s'oxyder en oxyde de mercure(II) lorsqu'il est chauffé dans l'air. S'il est chauffé davantage, il se décompose à nouveau en mercure et en oxygène. Il ne se dissout pas dans les acides ordinaires, mais peut se dissoudre dans les acides oxydants pour former des sels de mercure. Il peut former des amalgames lorsqu'il est mélangé à la plupart des métaux, comme l'aluminium, l'or et le zinc. Le fer, le tantale, le tungstène et le platine ne forment pas d'amalgames avec le mercure. C'est pour cette raison que des flacons en fer ont été utilisés pour le commerce du mercure.

Le mercure peut dissoudre de grandes quantités d'aluminium métallique, ce qui le rend dangereux à transporter dans des conteneurs en aluminium. La fine couche d'oxyde sur l'aluminium l'empêche de s'amalgamer (de former un amalgame avec) l'aluminium, mais la couche d'oxyde peut être endommagée pour exposer le métal. L'aluminium métallique est alors dissous et s'oxyde en oxyde d'aluminium. L'oxyde d'aluminium forme un solide et libère le mercure, qui amalgame davantage d'aluminium. Ce processus se répète jusqu'à ce qu'une grande quantité d'aluminium soit dissoute.

Composés chimiques

Le mercure forme des composés chimiques dans deux états d'oxydation : +Les composés du mercure(I) sont des agents oxydants faibles et des agents réducteurs faibles. La plupart d'entre eux sont incolores. Ils sont facilement disproportionnés par rapport aux composés du mercure(II) et au mercure métal. Ils réagissent avec l'oxygène de l'air pour former des composés du mercure(II). De nombreux composés du mercure(I) ne se dissolvent pas dans l'eau. Le chlorure de mercure(I) est l'un des composés de mercure(I) les plus courants. Les composés du mercure(II) sont des agents oxydants puissants et très corrosifs. Les composés du mercure(II) sont rouges, jaunes ou incolores. L'oxyde de mercure(II) et le chlorure de mercure(II) sont les composés de mercure(II) les plus courants en laboratoire.

Une chose qu'ils ont en commun, c'est qu'ils sont tous toxiques. Les solubles sont plus toxiques que les insolubles.

Composés du mercure(I)

Aussi appelés composés mercuriels, ce sont de faibles agents réducteurs et de faibles agents oxydants. La plupart d'entre eux ne se dissolvent pas dans l'eau, ce qui les rend moins toxiques que les composés du mercure(II). La plupart d'entre eux sont incolores ou jaunes.

• Bromure de mercure(I), solide blanc insoumis
• Chlorure de mercure(I), calomel, insoluble, blanc
• Fluorure de mercure(I), jaune clair
• Iodure de mercure(I), un peu soluble, instable, jaune
• Nitrate de mercure(I), très légèrement soluble, blanc
• Sulfate de mercure(I), solide jaune clair

Composés du mercure(II)

Aussi appelés composés mercuriques, ce sont de puissants agents oxydants. La plupart d'entre eux se dissolvent dans l'eau, ce qui les rend très toxiques. Ils sont incolores ou rouges.

• Bromure de mercure(II), solide blanc
• Chlorure de mercure(II), solide blanc, sublimé corrosif
• Fluorure de mercure(II), solide blanc
• Iodure de mercure(II), quelque peu soluble, rouge vif
• L'oxyde de mercure(II), orange, jaune ou rouge, ne se dissout pas dans l'eau comme la plupart des oxydes
• Nitrate de mercure(II), soluble, blanc, utilisé pour la fabrication des chapeaux
• Sulfate de mercure(II), solide blanc
• Sulfure de mercure(II), solide rouge

Composés organomercuriels

Ils contiennent du mercure qui a réagi avec une molécule organique. Ils sont encore plus toxiques que les autres composés du mercure car ils sont très facilement absorbés.

• Diméthylmercure, liquide incolore, extrêmement toxique

Le fulminate de mercure(II)

Occurrence

Le mercure est un métal rare. Il est à peu près aussi commun que l'argent. Le mercure n'est pas aussi cher que l'argent car il est très facile de se procurer du mercure là où on le trouve. On trouve du mercure sous forme élémentaire (liquide) dans la nature, mais ce n'est pas courant. Le mercure sous forme élémentaire est le seul liquide reconnu comme minéral par l'Association minéralogique internationale. Il se trouve le plus souvent sous forme de cinabre, un minéral sulfuré de mercure(II). Les plus grands gisements de cinabre se trouvaient autrefois en Espagne, mais on en trouve maintenant en Chine. Il est également présent dans d'autres minéraux comme le calomel, un minéral chlorure de mercure(I).

Petites taches de mercure liquide comme élément et stries de cinabre


Une autre roche contenant du mercure liquide

Préparation

La Chine et le Kirghizistan sont les deux principaux producteurs de mercure. Des mines en Italie, aux États-Unis et au Mexique ont été fermées. La Chine ouvre d'autres mines parce que l'Union européenne veut utiliser des lampes fluorescentes, qui ont besoin de mercure.

Le mercure est obtenu par la torréfaction du cinabre dans un four. Le sulfure est oxydé en dioxyde de soufre, laissant le mercure derrière lui.

Utilisations du mercure

Utilisations médicales

Le mercure a été utilisé dans les plombages dentaires jusqu'à ce qu'il soit remplacé par des matériaux plus sûrs. Il s'agit d'un amalgame de mercure avec un autre élément. Un composé organique du mercure appelé thiomersal est utilisé pour conserver les vaccins. La merbromine, un autre composé organique du mercure, est utilisée comme antiseptique. Il a été interdit dans certains pays comme les États-Unis.

Le chlorure de mercure(I) (également appelé calomel ou chlorure mercurieux) a été utilisé comme diurétique, désinfectant cutané et laxatif. Avec d'autres composés du mercure, le chlorure de mercure(II) (également appelé chlorure mercurique ou sublimé corrosif) a été utilisé pour traiter la syphilis. Le problème est que le chlorure de mercure(II) est très toxique. Parfois, les symptômes de sa toxicité étaient confondus avec ceux de la syphilis qu'il était censé traiter. Il est également utilisé comme désinfectant. La masse bleue, une pilule ou un sirop dont le mercure est le principal ingrédient, était prescrite tout au long du XIXe siècle pour différentes affections telles que la constipation, la dépression, la grossesse et les maux de dents. Au début du XXe siècle, le mercure était administré aux enfants une fois par an comme laxatif et vermifuge. Les poudres de dentition pour nourrissons en contenaient également.

Depuis les années 1930, certains vaccins contiennent le conservateur thiomersal. Dans l'organisme, celui-ci est transformé en éthylmercure. Au début, on pensait que ce conservateur à base de mercure pouvait causer ou déclencher l'autisme chez les enfants, mais les études scientifiques n'ont pas pu montrer un tel lien. C'est pourquoi le thiomersal a été retiré de la plupart des vaccins américains recommandés pour les enfants de six ans et moins. Il existe certaines exceptions à cette règle pour les vaccins antigrippaux. Dans certains cas, les vaccins peuvent encore contenir de très petites quantités de thiomersal.

Le cinabre est toujours une composante importante de la médecine traditionnelle chinoise, tibétaine et ayurvédique. Certains pays n'autorisent pas l'utilisation du mercure ou de ses composés dans les médicaments. Pour cette raison, le cinabre a récemment été remplacé par des produits moins toxiques.

Aujourd'hui, l'utilisation du mercure en médecine a fortement diminué à tous égards, en particulier dans les pays développés. Les thermomètres et les tensiomètres à mercure ont été inventés au début du 18e siècle et à la fin du 19e siècle, respectivement. Aujourd'hui, leur utilisation est en déclin et a été interdite dans certains pays, états et institutions médicales. En 2002, le Sénat américain a adopté une loi visant à supprimer progressivement la vente de thermomètres au mercure en vente libre. En 2003, Washington et le Maine ont été les premiers États à interdire les appareils de mesure de la pression artérielle au mercure. Les composés du mercure sont présents dans certains médicaments en vente libre, notamment les antiseptiques topiques, les laxatifs stimulants, les pommades contre l'érythème fessier, les gouttes ophtalmiques et les vaporisateurs nasaux. La FDA ne dispose pas de "données suffisantes pour établir une reconnaissance générale de la sécurité et de l'efficacité" du mercure dans ces produits. Le mercure est toujours utilisé dans certains diurétiques, bien que d'autres choses puissent être utilisées pour la plupart des usages thérapeutiques.

Autres utilisations

Le mercure est également utilisé :

• Dans les cosmétiques, (le thiomersal est largement utilisé pour la fabrication du mascara).
• En tant qu'électrolyte liquide dans une variante du procédé chlore-alcali.
• Dans l'exploitation minière, en particulier de l'or et de l'argent.
• Dans les lampes à vapeur de mercure et les lampes fluorescentes.
• Certains thermomètres, baromètres et manomètres. En raison de sa toxicité, il peut être remplacé par l'alcool pour la plupart de ces usages.
• Certains interrupteurs électriques qui s'allument ou s'éteignent lorsqu'on les incline.

En 2017, l'utilisation mondiale de mercure était inférieure à la moitié de ce qu'elle était en 1980.

Toxicité

Le mercure est liquide à température ambiante, et les vapeurs de mercure sont très toxiques. Le mercure élémentaire ingéré est moins dangereux. Les plus gros problèmes sont les composés organiques du mercure qui sont consommés avec les aliments. Comme les autres métaux lourds, les composés inorganiques tels que le nitrate de mercure(II) sont également très toxiques par ingestion (repas) ou inhalation (respiration) de la poussière. Le mercure peut provoquer des intoxications chroniques et aiguës.

En 1810, plus de 200 personnes sont mortes d'un empoisonnement au mercure à bord du navire Triumph parce qu'un baril de mercure avait fui.

Le mercure est extrêmement toxique et doit être utilisé avec précaution. Lorsque du mercure est déversé, il existe des moyens particuliers de le nettoyer. Les petites gouttes doivent être combinées à une goutte plus grosse sur les surfaces dures pour être enlevées plus facilement (par exemple, en les poussant dans un sac qui peut être jeté). Les aspirateurs et les balais ne doivent pas être utilisés. En effet, ils peuvent répandre encore plus de mercure. Ensuite, il faut saupoudrer des éléments tels que du soufre ou de la poudre de zinc, puis les recueillir et les nettoyer. Il n'est pas facile de nettoyer entièrement les vêtements au mercure, il vaut donc mieux ne plus les utiliser. Il est également très dangereux de respirer les vapeurs de mercure.

Pages connexes

• Composés du mercure
• Liste des éléments communs
• Tableau périodique