Quecksilber – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

Zum ganzen Periodensystem

Vorkommen und Gewinnung

Quecksilber zählt zu den seltenen Elementen. Gelegentlich findet man winzige Tröpfchen des Metalls im Gestein, fast immer liegt es aber als Zinnober vor, einem leuchtend roten Mineral aus Quecksilbersulfid, HgS. Berühmte Lagerstätten waren Almadén in Spanien und Idria in Slowenien, beide Bergwerke sind heute stillgelegt. Bergmännisch gewonnen wird Quecksilber nur noch in wenigen Ländern, vor allem in China. Ein weiterer Teil stammt aus dem Recycling.

Zur Gewinnung röstet man den Zinnober an der Luft. Der Schwefel verbrennt zu Schwefeldioxid, das Quecksilber verdampft und wird in Kühlern wieder verflüssigt. Wegen der Giftigkeit darf das nur in geschlossenen Anlagen mit Filtern geschehen.

Quecksilber ist seit dem Altertum bekannt, deshalb gibt es kein Entdeckungsjahr. Zinnober diente schon in der Antike als rotes Pigment für Wandbilder und Lacke. Alchemisten ordneten das Metall dem Planeten Merkur zu, daher stammt der englische Name mercury. Das deutsche Wort Quecksilber bedeutet „lebendiges Silber“, nach dem althochdeutschen quec für lebendig, denn das Metall bleibt beweglich wie ein Tropfen Wasser. 1774 gewann Joseph Priestley aus Quecksilberoxid Sauerstoff, noch bevor man das Gas als Element verstand.

Eigenschaften und Reaktionen

Quecksilber steht in Periode 6 und Gruppe 12, unter dem Cadmium und rechts neben dem Gold. Die Elektronenkonfiguration [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² zeigt vollbesetzte 5d- und 6s-Unterschalen, und die Elektronegativität liegt bei 2. Die Dichte von 13,534 g/cm³ ist mehr als dreizehnmal so hoch wie bei Wasser, deshalb schwimmen sogar Eisenstücke auf dem flüssigen Metall. Zum Sieden kommt es erst bei 356,73 °C. Das Metall benetzt Glas nicht und zieht sich zu Kugeln zusammen, und es dehnt sich beim Erwärmen sehr gleichmäßig aus.

Warum ist Quecksilber flüssig? Die beiden 6s-Elektronen sind wegen relativistischer Effekte besonders fest an den Kern gebunden und beteiligen sich kaum an der metallischen Bindung. Die Atome halten daher nur schwach zusammen, und das Metall schmilzt weit unter null Grad.

Chemisch ist Quecksilber ein wenig reaktives Metall. Es löst sich in oxidierenden Säuren wie Salpetersäure, nicht aber in Salzsäure. Viele Metalle lösen sich in ihm zu Legierungen, den Amalgamen. Eisen bildet keines.

Giftig sind Quecksilber und seine Verbindungen in unterschiedlicher Weise. Eingeatmete Dämpfe gelangen über die Lunge ins Blut und schädigen vor allem Nervensystem und Nieren, verschlucktes flüssiges Metall wird dagegen kaum aufgenommen. Am gefährlichsten ist Methylquecksilber: Bakterien in Gewässersedimenten bilden es aus Quecksilberverbindungen, und es reichert sich in der Nahrungskette an, vor allem in Raubfischen wie Thunfisch und Schwertfisch. Es schädigt Gehirn und Nerven und kann die Plazenta passieren.

In der japanischen Stadt Minamata leitete eine Chemiefabrik über Jahre quecksilberhaltige Abwässer in die Bucht. 1956 wurde die nach der Stadt benannte Krankheit erstmals offiziell gemeldet. Tausende Menschen, die belasteten Fisch gegessen hatten, erkrankten, und viele Kinder kamen mit schweren Schäden zur Welt. Daran erinnert das Minamata-Übereinkommen, das seit 2017 in Kraft ist und Verwendung und Freisetzung von Quecksilber weltweit begrenzt.

Verwendung in Alltag und Technik

Lange war Quecksilber in Messgeräten unersetzlich. Fieberthermometer und Barometer nutzten, dass es sich gleichmäßig ausdehnt und Glas nicht benetzt. Seit 2009 dürfen quecksilberhaltige Fieberthermometer in der EU nicht mehr verkauft werden. Nur die Einheit lebt weiter: Blutdruck gibt man in Millimetern Quecksilbersäule an, denn Evangelista Torricelli baute 1643 das erste Barometer mit dem Metall.

In der Zahnmedizin bestanden Füllungen aus Amalgam, einer Mischung aus Quecksilber und einer Legierung aus Silber, Zinn und Kupfer. Sie waren haltbar, doch der Umwelt zuliebe darf in der EU seit 2025 kein Zahnamalgam mehr verwendet werden. Ausnahmen gelten nur, wenn der Zahnarzt es für medizinisch notwendig hält. Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen enthalten winzige Mengen Quecksilberdampf, der Ultraviolettstrahlung erzeugt, die eine Leuchtschicht in sichtbares Licht umwandelt. Sie werden zunehmend durch LEDs ersetzt. Das Amalgamverfahren der Chlor-Alkali-Elektrolyse, bei dem Quecksilber als Elektrode diente, ist weitgehend vom Membranverfahren abgelöst worden.

Quecksilber gehört in keinen Schulversuch, und quecksilberhaltige Geräte zählen heute zum Sondermüll.

Moleküle mit diesem Element

• Quecksilber(II)-oxid HgO3D ansehen
• Quecksilber(II)-chlorid HgCl₂3D ansehen
• Quecksilber(II)-acetat Hg(CH₃COO)₂3D ansehen

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