¿Por qué es líquido?
Todos los metales conducen la electricidad porque sus electrones de valencia se deslocalizan formando un mar compartido. Ese mar es también lo que mantiene unidos a los átomos, y por eso los metales tienen puntos de fusión altos.
El mercurio tiene la configuración [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². La capa 5d está llena y solo quedan los dos electrones 6s. Cabría esperar un metal ordinario.
Lo que ocurre exige relatividad. Con 80 protones, los electrones 1s se mueven a una fracción importante de la velocidad de la luz. Su masa efectiva aumenta y su órbita se contrae, y esa contracción se propaga a todos los orbitales s por ortogonalidad.
El orbital 6s del mercurio queda por ello anormalmente contraído y estabilizado. Sus dos electrones están tan bien retenidos que apenas se deslocalizan: el mercurio se comporta casi como si tuviera la capa completa de un gas noble.
Con un enlace metálico tan débil, la agitación térmica basta para mantener los átomos separados. El mercurio funde a −38,83 °C, mientras que el cadmio, justo encima en la tabla y sin efectos relativistas apreciables, funde a 321 °C.
⚠️ Es el segundo efecto relativista visible a simple vista, junto con el color del oro. Ambos ocurren en elementos vecinos y por la misma causa.
¿Por qué midió la temperatura durante tres siglos?
Porque reúne condiciones difíciles de encontrar juntas.
Es líquido en un intervalo amplio, de −39 a 357 °C. Se dilata de forma notablemente lineal con la temperatura, lo que permite graduar la escala con divisiones iguales. No moja el vidrio, de modo que la columna no deja rastro al descender. Y es opaco, así que se ve sin colorante.
Fahrenheit fabricó el primer termómetro de mercurio en 1714. Torricelli había usado el metal en 1643 para el barómetro, aprovechando su densidad: una columna de agua habría necesitado diez metros, mientras que el mercurio se equilibra a 760 milímetros. De ahí que la presión se midiera en milímetros de mercurio, unidad que sigue viva en medicina.
Los esfigmomanómetros de mercurio fueron el patrón de la medida de la tensión arterial hasta hace poco, y la unidad mmHg persiste aunque el instrumento sea ya electrónico.
¿Cómo envenena?
Depende enteramente de la forma química, y esa distinción es la clave para entender el riesgo real.
El mercurio metálico líquido apenas se absorbe por vía digestiva: ingerido, atraviesa el tubo digestivo y se excreta casi íntegro. El riesgo es el vapor, que sí se absorbe muy bien por vía pulmonar y llega al cerebro. Un derrame en una habitación cerrada y mal ventilada es peligroso, y por eso los termómetros rotos se recogen con precaución y nunca con aspiradora, que dispersaría el vapor.
Los compuestos inorgánicos, como el cloruro mercúrico, son tóxicos renales agudos.
El metilmercurio es el problema ambiental. Es liposoluble, atraviesa las membranas biológicas incluida la placentaria, y se acumula en el sistema nervioso. Su formación es biológica: bacterias anaerobias de los sedimentos convierten el mercurio inorgánico vertido en metilmercurio.
A partir de ahí se biomagnifica. Cada nivel de la cadena alimentaria concentra el de sus presas, de modo que los depredadores grandes y longevos —pez espada, atún rojo, tiburón— acumulan concentraciones miles de veces superiores a las del agua. Las recomendaciones de limitar su consumo en el embarazo se basan en esto.
⚠️ La expresión inglesa mad as a hatter procede del envenenamiento real de los sombrereros, que usaban nitrato de mercurio para tratar el fieltro y desarrollaban temblores y alteraciones de conducta.
¿Qué fue Minamata?
En la bahía de Minamata, en el sur de Japón, la empresa Chisso vertía desde los años treinta efluentes de un proceso que usaba mercurio como catalizador.
Los primeros casos humanos se identificaron oficialmente en 1956: personas con pérdida de coordinación, alteraciones del habla, de la visión y de la audición. Antes se habían observado gatos con convulsiones que se arrojaban al mar.
La causa se estableció en 1959: metilmercurio en el pescado, base de la alimentación local. La empresa conocía sus propios estudios internos y continuó vertiendo hasta 1968.
Se reconocieron más de dos mil víctimas oficiales, y las estimaciones reales son muy superiores. Nacieron niños con daño neurológico grave cuyas madres no habían presentado síntomas, lo que demostró que el metilmercurio atraviesa la placenta y que el feto es más vulnerable que el adulto.
El Convenio de Minamata, adoptado en 2013 y en vigor desde 2017, regula el comercio y el uso del mercurio a escala internacional. Lleva ese nombre deliberadamente.
¿Dónde sigue usándose?
Cada vez en menos sitios, y el mayor uso restante es también el peor.
La minería artesanal de oro consume una fracción muy grande del mercurio mundial. Los mineros mezclan mercurio con el mineral, forman amalgama con el oro y después la calientan al aire libre para evaporar el mercurio. Es barato, eficaz y libera directamente el vapor sobre el propio minero y sobre el entorno. Es la mayor fuente antropogénica de emisiones de mercurio del planeta.
En la industria del cloro-sosa, las celdas de mercurio han sido sustituidas casi por completo por celdas de membrana.
Las lámparas fluorescentes contienen unos pocos miligramos, necesarios porque la descarga en vapor de mercurio emite el ultravioleta que el fósforo del tubo convierte en luz visible. El LED las ha desplazado.
En amalgama dental su uso disminuye, sustituido por composites de resina.
Los termómetros y esfigmomanómetros clínicos están prohibidos o en retirada en la mayoría de los países, reemplazados por sensores electrónicos.
El mercurio se extrae del cinabrio, sulfuro de mercurio de color rojo intenso que se usó como pigmento —el bermellón— durante milenios. La mina de Almadén, en España, fue durante siglos la mayor del mundo y cesó su actividad en 2002.