性質および化学反応
室温で液体の銀白色の金属であり、液滴は表面張力のため球状になりやすい。沸点も金属中最も低く、蒸気は毒性が強い。この低融点は最外殻電子である満たされた6s軌道が高い核電荷による相対論効果のため、準閉殻性を持つためであると説明される。空気中では徐々に酸化され、表面に粉末状の酸化水銀が生成する。塩酸および希硫酸とはほとんど反応しないが、硝酸には溶解する。硫黄とは徐々に反応して硫化物を生成する。
金、銀および亜鉛など多くの金属と接触することにより合金をつくり、水銀との合金をアマルガムと呼ぶ。鉄族元素および白金族元素などとはアマルガムはつくりにくい。ナトリウムなどのアルカリ金属とは接触により激しく発熱してアマルガムを生成する。水には極わずかに溶解し、飽和溶液の濃度は0.025 ppm(25℃)であるが、これは排水基準濃度を充分に超えている。
水銀の英語名はMercuryであり、水星および女神の名称と同一である。元素記号Hgは水の様な液体の銀を表すラテン語のHydrargyrumに由来する。
水銀の単体
自然界における存在
水銀は硫化物である辰砂HgSとして産出し、辰砂は 鮮やかな赤橙色を呈し古代から「朱」として珍重されてきた。朱の産出するところには「丹生」という地名が見られる。辰砂には液滴状の自然水銀を伴っていることもある。
辰砂の結晶 ウクライナ産
工業的用途
天気予報には正確な気圧測定が必要で、現在でも気象台では水銀気圧計が用いられている。1atm = 1013.25 hPa = 760 mmHgであり、水銀柱の高さはhPaに換算される。水銀を用いた温度計は-30℃から360℃まで測定可能であり、化学実験用温度計および体温計などに用いられる。水銀蒸気中で放電を行うと253.652 nmなどの紫外領域に強い輝線スペクトルを示し、紫外線ランプ、蛍光灯および水銀灯に用いられる。
水銀を陰極として塩化ナトリウム水溶液を電気分解すると、水銀表面上での水素発生過電圧が高いため水素はほとんど発生せず、ナトリウムと水銀の合金であるナトリウムアマルガムが生成し、これを水と反応させると比較的純度の高い水酸化ナトリウムが得られるため、水銀法と呼ばれる水酸化ナトリウム製造法が行われていたが、現在では製品への水銀混入や環境汚染の問題からほとんど行われなくなった。
硫酸水銀を触媒としてアセチレンに水を付加させてアセトアルデヒドの製造が行われていたが、海洋汚染による水俣病などの問題が発生したため、現在では水銀の使用は回避されるようになった。
主な化合物
| Hg2Cl2 |
塩化水銀(Ⅰ)（甘汞） |
Mercury(Ⅰ) Chloride (Mercurous Chloride, Calomel) |
| HgCl2 |
塩化水銀(Ⅱ)（昇汞） |
Mercury(Ⅱ) Chloride |
| HgO |
酸化水銀 |
Mercury Oxide |
| Hg(ONC)2 |
雷酸水銀 |
Mercury Fulminate |
| HgS |
硫化水銀（朱） |
Mercurial Sulfide (Cinnabar) |
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