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Carte d'identité du Mercure

Le Mercure est un élément chimique métallique liquide, de symbole atomique Hg et de numéro atomique Z = 80.

Sa structure électronique est donc la suivante : (K)2(L)8(M)18(N)32(O)18(P)2  soit 80 électrons répartis dans les différentes couches.

Dans le tableau périodique, il est situé sur la sixième période et dans la douzième colonne : il appartient à la famille des métaux de transition.

Le Mercure a une électronégativité égale à 2 (à noter que l’élément le plus électronégatif est le Fluor, avec une électronégativité égale à 3,98. A contrario, l’élément le moins électronégatif est le Francium, avec une électronégativité égale à 0,7).

Enfin, il a une masse molaire égale à 200,6 g/mol.

Le tableau ci-dessous résume l’ensemble de ces informations :

Symbole atomique: Hg
Numéro atomique
: Z= 80
Principal isotope: A = 202
Structure électronique:
(K)2(L)8(M)18(N)30(O)18(P)2 
Configuration électronique: 1s22s22p63s23p63d104s24p44d104f145s25p65d106s2   
Période: 6
Groupe: 12
Famille:
métaux de transition
Electronégativité: 2,00
Masse molaire atomique: 200,6 g/mol
Symbole
symbole de l'atome de mercure
Localisation dans la classification
Le mercure dans la classification périodique

 

Histoire du Mercure

Origine du mot Mercure

Dans l'antiquité, le Mercure était considéré comme le métal primordial qui avait donné naissance à tous les autres métaux mais aussi le plus proche de l'or. Il a donc reçu le nom de la planète la plus proche du Soleil (Mercure) elle-même baptisée du nom du messager des dieux dans la mythologie romaine.

Quelle est cette planète et quel est le rapport avec l'élément chimique Mercure ?
L'élément chimique Mercure tire son appellation de la planète qui porte le même nom, en raison de sa proximité avec le Soleil

Le Mercure était parfois considéré comme un état liquide de l'argent d'où les noms d' "argent liquide","argent vivant" (argentum vivum) ou de "vif argent" parfois employés.

Depuis 1787, l'appellation officielle est Mercure, mais jusqu'au début du XIXème siècle on retrouve des traces de l'appellation "vif argent".

Son symbole atomique "Hg", provient de son nom latin "hydrargyrum" formé à partir du grec "hydrargyros" qui signifie "eau et argent", en référence à son aspect argenté et à son état liquide.

La découverte du mercure, un peu d'histoire

Le Mercure est un des métaux connus depuis l'antiquité en Chine, en Inde mais aussi en Egypte. Relativement rare sous sa forme native, on le trouve le plus souvent dans un minerai appelé le cinabre, contenant du Sulfure de Mercure, et à partir duquel le Mercure est facilement extrait.

Une poudre rouge vermillon était notamment extraite du cinabre, et était beaucoup utilisée en tant que pigment, pour la réalisation de céramiques ou encore de fresques murales. Les premières utilisations semblent remonter à -7000 ou -8000 en Turquie.

 

 

Les principaux isotopes du mercure

Quarante isotopes du Mercure sont aujourd'hui identifiés.

Isotopes naturels du Mercure

Parmi les quarante isotopes connus du Mercure, sept sont stables et présents dans la nature.

Le plus abondant est l'isotope de nombre de masse A = 202 (29,86%), suivi par les isotopes de nombre de masse A = 200 (23,10%) et A = 199 (16,87%).

Le tableau ci-dessous synthétise ces informations :

Symbole du noyauComposition du noyauProportion sur Terre
80 protons 116 neutrons015%
80 protons 118 neutrons997%
80 protons 119 neutrons1687%
80 protons 120 neutrons2310%
80 protons 121 neutrons1318%
80 protons 122 neutrons2986%
80 protons 123 neutrons687%

Isotopes radioactifs du Mercure

Les 33 autres isotopes du Mercure sont synthétisés et radioactifs : ce sont des radioisotopes.

L'isotope de nombre de masse A = 196 est celui qui a le temps de demi vie le plus élevée avec 444 ans, puis vient l'isotope 203 avec une durée de demi vie égale à 47 jours, puis l'isotopes 197 avec une durée de demi vie égale à 64 heures.

Les autres isotopes ont des durées de demi-vie de l'ordre de quelques dizaines d'heures, inférieures à une heure, voire même inférieures à la minute.

 

Le Mercure sous ses différentes formes

Le Mercure sous forme de corps simple

Dans les conditions normales de température et de pression, le Mercure est un métal grisâtre, brillant, liquide (sa température de fusion est de -38,83°C) volatile et toxique.

Il ne s'oxyde en présence de dioxygène qu'à haute température en formant de l'Oxyde de mercure.

Il ne réagit pas avec l'eau ou les bases et ne réagit qu'avec certains acides comme l'acide nitrique (formation de HgNO3)et l'acide sulfurique concentrés.

Il réagit également avec les dihalogènes en formant des dihalogènes de Mercure.

Les ions du mercure en solution aqueuse

Le principal ion à base de Mercure est l'ion mercurique, de formule Hg2+: c'est un cation monoatomique présentant un défaut de deux électrons.

Il s'agit de l'ion responsable de la pollution au Mercure des eaux douces et salées.

Il souvent associé à d'autres espèces chimiques en fonction de son milieu et peut former par exemple des complexes hydroxo-chloro-mercure dans l'eau de mer.

Un autre ion connu du Mercure est l'ion mercureux, de formule Hg22+

Corps composés à base de mercure

Parmi les composés à base de Mercure les plus connus, on peut citer :

  • Le Sulfure de mercure II, de formule HgS : sa forme naturelle, appelée cinabre, est la principale source de mercure. Il s'agit d'un solide rouge vermillon qui peut notamment être utilisé comme pigment.
  • L'Oxyde de mercure, de formule HgO : c'est un solide de couleur orangée qui peut se former lors de l'oxydation du mercure métallique par le dioxygène.

Applications du Mercure

Le Mercure est utilisé dans un certain nombre d'applications, parmi lesquelles :

  • Utilisation dans la fabrication de certaines piles salines et alcalines
  • Utilisation dans le procédé de fabrication du Chlore, qui fait intervenir une cathode au Mercure

Le Mercure a également pendant longtemps été employé en tant que fluide dans des thermomètres, car il a la propriété de se dilater sous l'effet de la température. Cependant, en raison de la toxicité du Mercure, cette utilisation est désormais interdite.

Comment le Mercure permet d'indiquer la température ?
Le Mercure a longtemps été utilisé dans des thermomètres, en raison de sa capacité à se dilater sous les effets de la température. Cette utilisation est désormais interdite.

De manière générale, du fait du caractère toxique du Mercure, les applications se font de moins en moins nombreuses.

Toxicité du Mercure

Le caractère toxique du Mercure est avéré.

Que signifie ce pictogramme pour le Mercure ?
Le Mercure, que ce soit sous forme de corps simple, sous forme d'ion ou sous forme de composé organique, est mondialement reconnu comme étant très toxique.

Son niveau de toxicité va par ailleurs dépendre de son degré d'oxydation.

Sous l'état d'oxydation 0, il est toxique par inhalation lorsqu'il se trouve sous forme de vapeur. En revanche, le risque est très faible en cas de contact cutané avec la forme liquide, sauf s'il y a des lésions sur la peau. Enfin, la toxicité est très faible par ingestion.

Les ions Mercure II sont plus toxiques que les ions Mercure I.

Enfin, les composés organiques contenant du Mercure sont bien plus toxiques.

Parmi les principales conséquences d'une exposition au Mercure :

  • Ses effets sur le système nerveux (le Mercure est connu pour être un neurotoxique)
  • Ses effets sur le fœtus chez une femme enceinte (le Mercure est toxique pour la reproduction)
  • Ses effets sur les fonctions rénales (le Mercure est un néphrotique)
  • C'est aussi un perturbateur endocrinien
  • Ses effets sur les cellules, du système nerveux notamment

Pour toutes ces raisons, le Mercure est un composé soumis à une réglementation très stricte, et bon nombre d'applications disparaissent progressivement.

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Yann

Fondateur de Superprof et ingénieur, nous essayons de rendre disponible la plus grande base de savoir. Passionné par la physique-chimie et passé par la filière scientifique au lycée, je partage mes cours (après les avoir mis à jour selon le programme de l’Éducation Nationale).