Mercúrio (Hg)

O mercúrio é um metal pertencente ao grupo 12 da Tabela Periódica, conhecido por duas características: é o único metal a se apresentar na forma líquida em temperatura ambiente e é altamente tóxico. Além disso, é um metal denso, de pouca condutibilidade elétrica e térmica, encontrado basicamente no mineral cinábrio, um sulfeto de fórmula HgS. Tem capacidade ainda de dissolver diversos metais.

Esse elemento é empregado na fabricação de monômeros de cloreto de vinila, para a produção de PVC, assim como na mineração artesanal do ouro. Entre outros usos, embora cada vez menores por conta das regulações, está a produção de instrumentos de aferição, amálgamas dentárias, lâmpadas, baterias e catalisadores. O mercúrio foi o responsável pelo desastre conhecido como Doença de Minamata, que culminou em uma convenção que regulou drasticamente o seu uso.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre mercúrio
• 2 - Propriedades do mercúrio
• 3 - Características do mercúrio
• 4 - Onde o mercúrio pode ser encontrado?
• 5 - Obtenção do mercúrio
• 6 - Aplicações do mercúrio
• 7 - Precauções com o mercúrio
  • → Contaminação por mercúrio
• 8 - História do mercúrio

Resumo sobre mercúrio

• O mercúrio é um metal pesado e tóxico, pertencente ao grupo 12 da Tabela Periódica.

• É o único metal que se apresenta na forma líquida e tem a capacidade de dissolver diversos metais, formando as amálgamas.

• É encontrado no mineral cinábrio, HgS, mas é prioritariamente produzido como subproduto de linhas de produção de outros metais.

• Boa parte do mercúrio se destina para a mineração artesanal do ouro e para a produção do monômero cloreto de vinila.

• É também empregado na fabricação de lâmpadas, baterias, catalisadores, instrumentos de aferição e amálgamas dentárias, contudo seu uso tem diminuído por conta de regulações.

• Afeta drasticamente o sistema nervoso central e se acumula ao longo da cadeia alimentar.

Propriedades do mercúrio

• Símbolo: Hg.

• Número atômico: 80.

• Massa atômica: 200,59 u.m.a.

• Eletronegatividade: 2,00.

• Ponto de fusão: -38,83 °C.

• Ponto de ebulição: 356,62 °C.

• Densidade: 13,546 g.cm^-3 (20 °C).

• Configuração eletrônica: [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰.

• Série química: metais, grupo 12, metais pesados; elementos de transição.

Características do mercúrio

Tendo símbolo Hg e número atômico 80, o mercúrio é um metal denso de coloração prateada, sendo um condutor de calor pobre se comparado aos demais metais e um condutor de eletricidade mediano.

Sua característica mais marcante é o fato de ser o único metal a existir na forma líquida em temperatura ambiente, algo que é consequência de efeitos relativísticos, fenômenos explicados pela Teoria da Relatividade de Albert Einstein e que são mais presentes em átomos de número atômico elevado.

Em comparação aos metais mais leves de seu grupo, zinco (Zn) e cádmio (Cd), o mercúrio é menos reativo, sendo atacado por ácidos oxidantes, como o ácido nítrico (HNO₃) e ácido sulfúrico (H₂SO₄). Também reage com halogênios, como pode ser observado nas reações a seguir:

• Hg + X₂ → HgX₂                              (X = F, Cl e Br)

• 3 Hg + 2 I₂ → HgI₂ + Hg₂I₂

O mercúrio se combina com o gás oxigênio na temperatura de 297 °C, produzindo o HgO. Em temperaturas maiores, o HgO se decompõe e forma novamente os elementos. Também se combina com o enxofre, formando o HgS.

O que chama bastante a atenção no comportamento químico do mercúrio é que ele dissolve muitos metais, tais como ouro, prata e estanho, formando ligas metálicas conhecidas como amálgamas. Dentre os metais do grupo 12, é o único capaz de formar íons [M₂]²⁺ em solução.

Onde o mercúrio pode ser encontrado?

Dificilmente o mercúrio ocorre puro na natureza. Sendo assim, boa parte de sua fonte mineral é o cinábrio, sulfeto de mercúrio II (HgS), cuja coloração vermelha é intensa e chamativa.

Contudo, o cinábrio pode se associar com outros minerais, tais como sílica, carbonatos, barita, diversos sulfetos e também com ouro, prata e mercúrio nativos.

Obtenção do mercúrio

A maior parte da produção do mercúrio se dá pelo aquecimento do mineral cinábrio a altas temperaturas na presença de ar (e consequentemente oxigênio). Nesse processo, o mercúrio acaba por se separar do enxofre, evaporando-se facilmente:

HgS + O₂ → Hg + SO₂

Segundo o Serviço Geológico dos Estados Unidos, a China é a principal produtora de mercúrio em todo o planeta, e o México, o principal exportador desse metal. Apenas quatro países mantêm minas primárias de mercúrio: China, México, Quirquistão e Indonésia. Os demais países, incluindo China e México, acabam por produzir o mercúrio como subproduto da linha de produção de outro metal.

Entretanto, a utilização global do mercúrio vem decaindo, por conta de seus efeitos nocivos à saúde e ao meio ambiente. Alguns países impõem legislações bem rigorosas sobre o elemento, dificultando (e até mesmo impedindo) a sua comercialização e utilização.

Aplicações do mercúrio

Boa parte do mercúrio produzido se destina à mineração de ouro artesanal (em pequena escala, já que o mercúrio consegue dissolver o ouro e assim formar amálgamas), assim como para a produção do monômero cloreto de vinila.

Entre seus outros usos, embora em declínio por conta das regulações impostas por diversos países, estão a produção de catalisadores e cloro-álcalis (um fluido utilizado para a produção de cloro e hidróxido de sódio).

Por conta de seu grande coeficiente de expansão térmica, o mercúrio foi empregado em dispostivos de medição, tais como termômetros e barômetros.

Por ser um metal líquido e capaz de dissolver diversos metais, amálgamas de prata (que contêm mercúrio, prata, estanho e cobre na composição) são aplicadas para tratamentos e procedimentos dentários, visando a corrigir fraturas nos dentes.

Também é aplicado em baterias, lâmpadas fluorescentes, cosméticos, pesticidas, biocidas, bem como em computadores e interruptores.

Precauções com o mercúrio

O mercúrio é um elemento altamente tóxico. E isso é potencializado pelo fato de ser um elemento muito volátil, já que sua baixa entalpia de vaporização permite que o mercúrio tenha uma boa taxa de evaporação mesmo abaixo de seu ponto de ebulição. Estima-se que, em temperatura ambiente, a cada hora, dentro de uma área de 1 cm², 5,8 μg de mercúrio evaporam.

Quando o ar está saturado de mercúrio, a concentração atingida é de 13 mg.m^-3, um teor muito acima dos limites saudáveis. Para piorar a situação, é rapidamente absorvido pelos tratos respiratório e gastrointestinal, assim como por fissuras na pele.

Também há problema no caso das amálgamas dentárias. Isso porque a vaporização do mercúrio faz com que estejamos ingerindo vapores tóxicos desse metal diretamente. Além disso, pesquisadores demonstraram que a escovação e a mastigação aumentam a taxa de evaporação do mercúrio na boca.

→ Contaminação por mercúrio

Há duas formas de o mercúrio entrar no meio ambiente: por fontes naturais ou fontes antropogênicas. No caso de fontes naturais, cita-se o vulcão Monte Etna, capaz de liberar quantidades de mercúrio na faixa de 27 toneladas por ano.

Já no caso de fontes antropogênicas, quando o mercúrio inorgânico contamina lagos e cursos d’água, as bactérias que comumente reduzem sulfato convertem o mercúrio a uma forma conhecida como metil mercúrio, [CH₃Hg]⁺.

É nessa forma, Hg (II), que o metal progride na cadeia alimentar, acumulando-se. Essa acumulação ocorre porque a taxa de excreção é menor do que a taxa de ingestão, e, assim, animais que estão em degraus maiores da cadeia alimentar podem acumular níveis potencialmente tóxicos do mercúrio.

Para completar, o metil mercúrio é altamente lipofílico (promove a solubilidade de lipídios), ou seja, é capaz de penetrar nas paredes gordurosas do cérebro. Os vapores de mercúrio elementar se acumulam nos testículos, rins e cérebro. Além disso, podem ser oxidados a Hg (II) e, junto ao metil mercúrio, combinam-se com proteínas, de modo que resultam em danos severos ao sistema nervoso central.

Um dos motivos para a toxicidade ser tão alta é o fato de que o tempo de retenção do mercúrio nos tecidos é consideravelmente longo, sendo cerca de 65 dias nos rins.

Veja também: Chumbo — outro metal tóxico e bioacumulativo

◦ Doença de Minamata e Convenção de Minamata

Em 21 de abril de 1956, uma criança, com sérios problemas em seu sistema nervoso, deu entrada no Hospital Shin Nihon Chisso, no Japão. Posteriormente, no dia 1º de maio, mais quatro pessoas apareceram no centro de saúde de Kumamoto com sintomas semelhantes. Os pacientes atingidos por esses problemas apresentavam convulsões severas, surtos de psicose e febre às alturas.

Até então desconhecida, a doença que acometeu a criança e outras pessoas ficou conhecida como Doença de Minamata. Vários anos foram necessários para perceber que a causa de tudo foi o mercúrio.

No caso, na década de 1930, uma fábrica de produtos químicos havia começado a despejar rotineiramente seus rejeitos nas águas que banhavam o município de Minamata. Essa fábrica era a Chisso Corporation. E assim foram agindo, até que na década de 1950 os habitantes daquela região, cuja dieta era centrada em peixes e frutos do mar pescados na região, começaram a sofrer as consequências do mercúrio.

O estrago foi grande. Estima-se que cerca de 50 mil pessoas tenham sido afetadas na cidade devido à contaminação pelo mercúrio. Aliás, não só pessoas foram contaminadas, mas também aves, gatos e cães, os quais apresentavam comportamentos estranhos, como sequelas na coordenação motora, fazendo parecer que os gatos se locomoviam dançando, por exemplo. Crianças nasceram com danos neurológicos irreversíveis, e a população começou a apresentar perda de visão, além de sequelas na coordenação motora e nos músculos.

É por conta dessa tragédia que, em 10 de outubro de 2013, 128 nações (entre elas, o Brasil) assinaram a Convenção de Minamata, visando a trazer regulações severas, incluindo o banimento, para o uso, comercialização e produção de mercúrio.

Assim, o Brasil promulgou, em 15 de agosto de 2018, o Decreto nº 9.470, ratificando a Convenção de Minamata, garantindo-lhe o efeito de lei no país. O decreto criou normas para a utilização, emissão e liberação antropogênica do mercúrio e seus compostos.

Por exemplo, diversos produtos contendo mercúrio estão banidos desde 2020 por conta disso, tais como alguns tipos de lâmpadas fluorescentes, baterias, cosméticos, pesticidas, biocidas, além de alguns instrumentos de medição, tais como termômetros e barômetros.

História do mercúrio

O mercúrio está entre os primeiros metais conhecidos e manipulados pela humanidade. Arqueólogos chegaram a encontrar mercúrio em tumbas egípcias datadas de 1500 a.C. Também foi um elemento central na alquimia, uma tradição filosófica que deixou diversos legados para a Química moderna. No caso, os alquimistas (mais precisamente os europeus) acreditavam que o mercúrio era um ingrediente comum em todos os metais, sendo passível de ser transmutado em ouro pela combinação de outros metais.

Foi um elemento químico muito utilizado ao longo da história, principalmente porque seus efeitos nocivos só foram descobertos em meados do século XIX.

Atualmente, o uso do mercúrio é bastante restrito em alguns países, o que decorre, como vimos, do fato de ser um elemento químico extremamente tóxico e, portanto, perigoso ao ser humano, além de também ser prejudicial para o meio ambiente.

O símbolo Hg vem do nome hydrarrgyrum, que pode ser traduzido do latim como “água prateada”. Em inglês, a palavra quicksilver também foi utilizada, por muito tempo, como sinônimo para o elemento mercúrio.

Crédito de imagem

[1] Senderistas / Shutterstock

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química