汞是不是金属元素?(汞是金属物质吗)

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如果有人问金属在常温下是固体还是液体，我想很多人会说一定都是固体，没必要问。但是这个世界充满了奇迹，只有一个例外:水星。水星对我们来说可谓“既熟悉又陌生”，甚至有时候分不清是敌是友都有点傻。接下来，朋友们将跟随边肖来看看这种特殊的金属！

1.基本理化性质篇

汞，俗称水银，化学符号Hg，原子序数80，密度大，银白色，常温下呈液态。要了解Hg为什么是液体，要从爱因斯坦的相对论说起。然而，朋友们不必紧张，边肖尽量不欺骗大家。根据艾叔的相对论，电子运动时，质量M随速度增加。请看下面的公式:

在公式中，V、C和m0分别代表运动速度、光速和静止电子的质量。另一方面，原子核外电子的运动半径(R)可以表示为:

可以看出，当移动质量m增加时，电子轨迹的半径减小。Hg是重元素，受相对论效应影响较大，其外6s轨道收缩程度较大。这就迫使6s电子具有更强的定域性(即只能老老实实地待在原子核周围，而不能像自由电子一样四处游荡)。最后，汞原子不能与汞原子形成牢固的金属键，在室温下不能形成固体。虽然汞原子不能通过电子相互作用有效结合，但原子之间存在与原子量成正比的吸引力(范德华力)。正是这种分子间的相互吸引，使得汞原子相互聚集，在室温下形成可流动的液体，而不是像气体一样逃逸。

2.毒性篇

汞是剧毒的，它的大部分化合物和盐都是剧毒的。口服、吸入或接触可导致大脑和肝脏损伤。从15世纪到19世纪初，水银被用来治疗梅毒。直到医生发现中毒的人比死亡的人多，才最终放弃了这种疗法。

1530年，中世纪的瑞士医生、炼金术士和占星家帕拉塞尔为了让病人排尿流口水，给他开了“喝汞盐”的疗法。同时，那一代的一些医生也建议病人这样做，直到病人流出三品脱的唾液。当时人们认为大量流口水可以把梅毒细菌赶出病人体内。水银虽然可以治愈轻度感染的梅毒，但也很可能引起溃疡、肾衰竭甚至脑损伤，可谓饮鸩止渴。

3.传奇篇

腐败通常是由细菌感染引起的。汞作为一种重金属，可以使蛋白质变质，使包裹在细菌外面的蛋白质失去生理活性，从而起到一定的杀菌防腐作用。我国早期历史上就有使用水银防腐的记载，其中比较著名的有湘西赶尸和秦始皇陵陵园宫殿。

(1)湘西猎尸之谜

湘西杀尸是湘西流行的一种民俗。源于军事家阿普的传说，属于巫文化。在清代，湘西地区广泛流传着“赶尸人”的谣言，即赶尸人用“秘术”将死在异乡的人的尸体带回家乡，以便安息。

关于捉尸，目前众说纷纭。主流的有机械拖、变相运尸、非法走私等。但不管是哪一种，都有一个关键问题，就是尸体的保存，因为捕尸的道路都是在山区，少则十天半月，多则一个多月。学者认为，湘西苗族人较早掌握了冶炼朱砂(汞和硫的化合物)的能力，朱砂受热会生成汞，从而获得有效的防腐材料。

(2)秦始皇陵地宫水银之谜

皇陵是一个充满神秘的地下“王国”，幽深的地宫也充满了神秘。根据最新的考古勘探资料，秦陵地宫东西长260米，南北长160米。它是秦汉时期最大的地下宫殿，规模相当于5个国际足球场。

据《史记·秦始皇本纪》记载，地宫中，“河海奔流水银”。中国地质调查局研究员刘士毅说，地球物理勘探证明地宫有明显的汞异常，但其他地方的土壤样本中几乎没有汞含量。秦始皇用汞的目的是使其四渎、百川五岳、九州，有地理势。水星象征山川地理，对应“天下天文”。这不仅营造了壮丽的自然景象，而且地宫中的水银蒸汽还能让埋在地下的尸体和陪葬品长时间不腐烂。此外，汞是一种剧毒物质，如果大量吸入会导致死亡。所以地宫中的水银也起到了防止盗墓的作用。

4.日常篇

虽然水银有毒，但我们不应该一棍子打死，避之不及。水星在人类历史上也起到了积极的作用。

(1)汞和填充物

早些年，汞合金被广泛用于填补牙洞。据统计，在后牙的牙齿修复中，银汞合金占全部牙齿修复体的80%，临床寿命为10-30年。但因为含汞，其安全性一直存在争议。虽然没有直接证据证明其神经毒性，但随着科技的发展和人民生活水平的提高，逐步淘汰汞合金作为牙齿的填充材料是历史的必然。并不是因为“汞是最危险的环境毒素之一”，而是现在有了高强度、高耐磨、色彩鲜艳、对牙齿附着力强的复合树脂材料和烤瓷材料，不需要使用色彩和牙齿。

(2)汞和美白

俗话说“一白遮百丑”，现代女性为了美丽刻意追求美白产品。化妆品中加入汞可以美白皮肤，因为含汞化合物会破坏表皮中的酶活性，黑色素无法形成。但如果汞含量超标，就会对人体造成危害。汞会刺激皮肤，损害中枢神经系统，使人出现记忆力减退、失眠等症状。此外，汞由于停留在皮肤底层，几乎无法代谢，即使少量也会累加，容易造成皮肤黑斑。

所以含有过量汞的化妆品只是暂时快速的让皮肤看起来更白，长期使用会破坏皮肤正常的生理结构，最终导致色素异常和“黑皮病”。所以仙女们在选择化妆品的时候要注意。他们不能急于求成，也不能贪小便宜。他们必须看清里面的铅和汞的含量。

(3)水星和飞行安全

不知道你生活中有没有带水银体温计上飞机的经历。事实上，水银温度计是不能带上飞机的。这是因为制造飞机的基本材料是铝。虽然汞不与铝反应，但可以催化铝与氧的反应。铝溶于汞时，会与氧反应生成Al2O3，不溶于汞，浮于汞表面。然后，新的铝重新溶解在汞中，它们会和氧气发生反应，这样汞不会减少，但是铝会被氧化。

所以，一点点汞就能毁掉很多铝。如果有人不小心把水银洒在飞机上，飞机必须停飞接受检查，直到所有丢失的水银都被捡走。最坏的情况，飞机报废了！所以，各位朋友，不要带水银上飞机。

好了，最后，我们再来梳理一下。汞是常温下唯一的液态金属，有毒，可用于杀菌防腐。汞还广泛应用于医疗和美容行业；当然还是麻烦制造者，容易损坏铝制品，造成安全事故。你清楚这一切吗？

参考文献：

1.水银为什么是液体[J]。化学教育，1992，6:47-48

http://qikan.cqvip.com/article/detail.aspx? id = 1005185414 & amp；from = zk _搜索

2.小心:汞超标的化妆品对人有害[J]。中国质量万里行，2013，1:64-65

http://qikan.cqvip.com/article/read.aspx? id = 44528001 & amp；from = zk _搜索

3.为什么坐飞机不能带水银体温计？[J]。百科知识，2012，13:29-29

http://www.cqvip.com/QK/94674X/201213/42427559.html

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