Por que é líquido?
Todos os metais conduzem eletricidade porque os seus eletrões de valência se deslocalizam formando um mar partilhado. Esse mar é também o que mantém unidos os átomos, e por isso os metais têm pontos de fusão altos.
O mercúrio tem a configuração [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². A camada 5d está cheia e restam apenas os dois eletrões 6s. Seria de esperar um metal ordinário.
O que acontece exige relatividade. Com 80 protões, os eletrões 1s movem-se a uma fração importante da velocidade da luz. A sua massa efetiva aumenta e a sua órbita contrai-se, e essa contração propaga-se a todas as orbitais s por ortogonalidade.
A orbital 6s do mercúrio fica por isso anormalmente contraída e estabilizada. Os seus dois eletrões estão tão bem retidos que quase não se deslocalizam: o mercúrio comporta-se quase como se tivesse a camada completa de um gás nobre.
Com uma ligação metálica tão fraca, a agitação térmica basta para manter os átomos separados. O mercúrio funde a −38,83 °C, ao passo que o cádmio, mesmo acima na tabela e sem efeitos relativistas apreciáveis, funde a 321 °C.
⚠️ É o segundo efeito relativista visível a olho nu, juntamente com a cor do ouro. Ambos ocorrem em elementos vizinhos e pela mesma causa.
Por que mediu a temperatura durante três séculos?
Porque reúne condições difíceis de encontrar juntas.
É líquido num intervalo amplo, de −39 a 357 °C. Dilata-se de forma notavelmente linear com a temperatura, o que permite graduar a escala com divisões iguais. Não molha o vidro, pelo que a coluna não deixa rasto ao descer. E é opaco, portanto vê-se sem corante.
Fahrenheit fabricou o primeiro termómetro de mercúrio em 1714. Torricelli tinha usado o metal em 1643 para o barómetro, aproveitando a sua densidade: uma coluna de água teria precisado de dez metros, ao passo que o mercúrio se equilibra a 760 milímetros. Daí que a pressão fosse medida em milímetros de mercúrio, unidade que continua viva em medicina.
Os esfigmomanómetros de mercúrio foram o padrão da medição da tensão arterial até há pouco, e a unidade mmHg persiste embora o instrumento já seja eletrónico.
Como envenena?
Depende inteiramente da forma química, e essa distinção é a chave para perceber o risco real.
O mercúrio metálico líquido quase não é absorvido por via digestiva: ingerido, atravessa o tubo digestivo e é excretado quase por inteiro. O risco é o vapor, que é muito bem absorvido por via pulmonar e chega ao cérebro. Um derrame num quarto fechado e mal ventilado é perigoso, e por isso os termómetros partidos são recolhidos com precaução e nunca com aspirador, que dispersaria o vapor.
Os compostos inorgânicos, como o cloreto mercúrico, são tóxicos renais agudos.
O metilmercúrio é o problema ambiental. É lipossolúvel, atravessa as membranas biológicas incluindo a placentária, e acumula-se no sistema nervoso. A sua formação é biológica: bactérias anaeróbias dos sedimentos convertem o mercúrio inorgânico descarregado em metilmercúrio.
A partir daí biomagnifica-se. Cada nível da cadeia alimentar concentra o das suas presas, pelo que os predadores grandes e longevos — espadarte, atum-rabilho, tubarão — acumulam concentrações milhares de vezes superiores às da água. As recomendações de limitar o seu consumo na gravidez baseiam-se nisto.
⚠️ A expressão inglesa mad as a hatter vem do envenenamento real dos chapeleiros, que usavam nitrato de mercúrio para tratar o feltro e desenvolviam tremores e alterações de conduta.
O que foi Minamata?
Na baía de Minamata, no sul do Japão, a empresa Chisso descarregava desde os anos trinta efluentes de um processo que usava mercúrio como catalisador.
Os primeiros casos humanos foram identificados oficialmente em 1956: pessoas com perda de coordenação, alterações da fala, da visão e da audição. Antes tinham-se observado gatos com convulsões que se atiravam ao mar.
A causa foi estabelecida em 1959: metilmercúrio no peixe, base da alimentação local. A empresa conhecia os seus próprios estudos internos e continuou a descarregar até 1968.
Foram reconhecidas mais de duas mil vítimas oficiais, e as estimativas reais são muito superiores. Nasceram crianças com lesões neurológicas graves cujas mães não tinham apresentado sintomas, o que demonstrou que o metilmercúrio atravessa a placenta e que o feto é mais vulnerável do que o adulto.
A Convenção de Minamata, adotada em 2013 e em vigor desde 2017, regula o comércio e o uso do mercúrio à escala internacional. Tem esse nome deliberadamente.
Onde continua a ser usado?
Cada vez em menos sítios, e o maior uso restante é também o pior.
A mineração artesanal de ouro consome uma fração muito grande do mercúrio mundial. Os mineiros misturam mercúrio com o minério, formam amálgama com o ouro e depois aquecem-na ao ar livre para evaporar o mercúrio. É barato, eficaz e liberta diretamente o vapor sobre o próprio mineiro e sobre o meio envolvente. É a maior fonte antropogénica de emissões de mercúrio do planeta.
Na indústria do cloro-soda, as células de mercúrio foram substituídas quase por completo por células de membrana.
As lâmpadas fluorescentes contêm poucos miligramas, necessários porque a descarga em vapor de mercúrio emite o ultravioleta que o fósforo do tubo converte em luz visível. O LED substituiu-as.
Em amálgama dentária o seu uso diminui, substituído por compósitos de resina.
Os termómetros e esfigmomanómetros clínicos estão proibidos ou em retirada na maioria dos países, substituídos por sensores eletrónicos.
O mercúrio extrai-se do cinábrio, sulfureto de mercúrio de cor vermelha intensa que foi usado como pigmento — o vermelhão — durante milénios. A mina de Almadén, em Espanha, foi durante séculos a maior do mundo e cessou a atividade em 2002.