Grupo 2B Zinc, Cadmio y Mercurio

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Algunas características 
físicas de los elementos 
del Grupo 2B 
N�ero Confisuracl6n Radio 
Grupo 2B Zinc, Cadmio y 
Mercurio 
1 
Radio 
i6nico (Á) P,f, P.e. Densidad Potencial redoi< normal (volts) 
atómico electrónica at6mico(A) M2· •e 'C (g cm-3) M2+ + 2e _r¡;M 
Zn 30 2.8.18.2 1.25
..... 3s23p63d1°4s2 
Cd 48 2.8.18.18.2 1.41
. . .. . 4s24p64d1º5s2 
Hg 80 2.8. 18.32.18.2 1.44 
..... 5s25p65d1%s2 
Algunos aspectos generales 
del Grupo 2B 
0.74 419 907 7.1 -0.76
0.97 321 768 8.6 -0.40
1.10 -39 357 13.6 +0.85
Los átomos de los elementos del Grupo 2B tienen dos elec­
trones en su capa más externa, al igual que los elementos del 
Grupo 2A; pero mientras los átomos del último grupo están 
precedidos por una capa de ocho electrones, los de zinc, cadmio 
y mercurio contienen dieciocho electrones en las penúltimas 
capas: 
Grupo 2A Grupo 2B 
Calcio 2.8.8.2 Zinc 2.8.18.2 
Estroncio 2.8.18.8.2 Cadmio 2.8.18.18.2 
Bario 2.8.18.18.8.2 Mercurio 2.8.18.32.18.2 
Aunque existe muy poco en común entre los miembros com­
parables de los Grupos 2A y 2B, el zinc se asemeja al magnesio 
en algunos aspectos ( el magnesio precede al calcio en el Grupo 
2A), por ejemplo, el zinc y el magnesio forman varios com­
puestos isomorfos, sus cloruro_uon parcialmente coyalfil!!e.S_... de­
licuescentes y ácidos en solución, debido a la hidrólisis y la 
adición de solución de carbonato de sodio a las soluciones acuo­
sas que contienen iones zinc o magnesio causa la precipitación 
de los carbonatos básicos. 
Existe un marcada diferencia en las propiedades físicas de 
los metales del Grupo 2B y los del Grupo lB ( cobre, plata y 
oro); por ejemplo, los puntos de fusión y de ebullición y las 
conductividades térmicas y eléctricas del zinc, del cadmio y del 
mercurió son mucho menores que las del cobre, de la plata y 
del oro. h:stas diferencias son sorprendentes por la razón de que 
ambos grupos de metales tienen completamente llenos sus niveles 
3d; es evidente que los electrones d de los metales del Grupo 2B 
no pueden participar en enlaces interatómicos ni se dispone de 
éstos fácilmente para las conductividades térmica y eléctrica, 
aunque la razón precisa de este comportamiento no se ha com­
prendido por completo. El hecho de que el mercurio sea líquido, 
se atribuye a la naturaleza inerte de los dos electrones 6s ( efecto 
del par inerte véase, el talio y el bismuto ); una vez más, este 
efecto no se ha comprendido totalmente, pero es un hecho en 
la qurmica de los elementos pesados. 
Los potenciales electroquímicos del zinc y del cadmio son 
negativos ( a diferencia del cobre y de la plata) y, sólo muy 
puros, liberan hidrógeno de los ácidos diluidos no oxidantes 
(los metales puro� tienen sobrepotenciales de hidrógeno muy 
elevados); el mercurio, por otra parte, tiene un potencial 
electroquímico positivo y químicamente es tan inerte corno la 
plata. 
Resulta útil comparar los potenciales electroquímicos nor­
males del zinc y del cobre y buscar las razones de sus diferen­
cias tan grandes 
Zn(s) - Zn2+(aq) + 2e
Cu(s)- Cu2+(aq) + 2e
�= -0.76v 
E•= +0.34v 
El zinc, con un potencial electroquímico negativo, presenta una 
mayor tendencia que el cobre, con potencial electroquímico 
positivo, a formar iones hidratados. Puede considerarse que el 
proceso para que un metal pase a solución como sus iones hi­
dratados tiene lugar en tres etapas hipotéticas ( véase la 
discusión de los términos energéticos involucrados): 
Zn(s) --+ Zn(g) S = + 130.5 kJ/mol 
Zn(g)--+ Zn2+ (g) + 2e I = +2652 kJ/mol 
Zn2+(g) + agua - Zn2+(aq) !lH = -2046 kJ/mol 
El proceso global es endotérmico en 736.5 kJ /mol, esto es, 
Zn(s) + agua --+ Zn2+(aq) + 2e !lH toral = + 736.5 kJ /mol 
Los cambios correspondientes para el cobre son: 
Cu(s) - Cu(g) S = + 339.3 kJ/mol 
Cu(g)- Cu2+(g) + 2e • I = +2715 kJ/mol
Cu2+(g) + agua --+ Cu2+(aq) 11H = -2102 kJ/mol 
El proceso es endotérmico en 952.3 k.J/mol, esto es, 
Cu(s) + agua - Cu2+(aq) + 2e /1H1.ora1 = +952.3 kJ/mol 
El proceso para que el zinc metálico pase a solución en 
forma de iones hidratados es menos endotérmico en 215.8 kJ/mol 
que el mismo proceso para el cobre metálico. Por supuesto, 
esta cantidad de calor se desprende cuando un mol de zinc 
Estado natural y 
extracción del zinc y del 
cadmio 
desplaza un mol de cobre de una solución de sulfato de cobre(Il) 
según la ecuación: 
Zn + Cu2+(aq) - Zn2+(aq) + Cu flH = - 215-8 kJ/mol
Puede adve1tirse que la gran energía de ionización ( I) del átomo 
de cobre casi se equilibra con la gran energía de hidratación, 
;1H, del ion cobre ( 11), esto es, la suma 1 + AH para el zinc y 
el cobre es casi idéntica. La diferencia entre las energías de 
sublimación ( S) de los dos metales es casi de 209 kJ /mol; en 
consecuencia, la principal razón por la que el zinc tiene un 
potencial electroquímico negativo comparado con el del cobre 
se debe a la baja energía de sublimación del zinc, o .sea los 
puntos de fusión y de ebullición del zinc son menores que 
los del cobre. Nótese que el rubidio es un metal más reactivo 
que la plata por una causa distinta. 
El zinc y el cadmio son metales no transicionales, esto es, 
no exhiben estados de oxidación donde intervengan orbitales 
d; pero, al igual que los metales transición, éstos forman una 
amplia variedad de complejos, particularmente con ligandos 
como el amoníaco y los iones cianuro y haluro. En general, 
los complejos del rnerc:u.ri.Q__filID..los..más estable.s.s)os del zinc los 
menos estables, aunque esta tendencia se invierte cuando el 
áforno ·enlazaao es oxígeno, por ejemplo, el óxido de zinc es 
anfótero y forma el ion zincato, [Zn(OH) l\2-, en cambio los 
óxidos de cadmio y de mercurio ( II) no son anfóteros. Los tres 
metales exhiben como estado principal de oxidación el de +2 
y .. además, el mercurio forma el singular ion mercurio(!), Hgl+ , 
en el que dos átomos de mercurio están enlazados covalente­
mente. El mercurio, en particular, presenta una marcada ten­
dencia �stituir enlaces covalentes, lo cual explica el gran 
riumero de comp!:l,esfoL_organometálicos en _gy_e interviene este 
elemento. 
-El zinc y el cadmio son elementos lo suficientemente seme­
jantes para ser estudiados en forma comparativa; el cadmio 
y el mercurio tienen pocos puntos comunes, y el último se 
estudiará por separado. 
Zinc y cadmio 
La principal fuente del zinc es el sulfuro blenda de zinc, 
ZnS, que se encuentra en Australia, Canadá y EUA, aunque el 
metal también se extrae de la calamina, ZnCO�. No existen 
fuentes disponibles de cadmio y este metal se obtiene como 
subproducto de la industria del zinc. 
Los minerales de zinc primero se concentran ( el mineral 
sulfuro por el proceso de flotación, Pá.g. 191) y después se 
tuestan en aire para convertirlo en óxido: 
2ZnS + 30
2
- 2Zn0 + 2S0
2ZnC0
3- ZnO + C02
El dióxido de azufre se usa en la fabricación de ácido sulfú­
rico. El óxido de zinc mezclado con coque pulverizado en forma 
Propiedades y usos del 
zinc y del cadmio 
de ladrillos, se alimenta por la boca de una retorta vertical 
calentada a 1400ºC. El óxido de zinc se reduce con el coque 
y la mezcla de vapor de zinc y monóxido de carbono sale por 
un orificio situado cerca de la boca de la retorta: 
ZnO + C--+Zn + CO 
El zinc líquido se introduce en moldes donde solidifica. El 
monóxido de carbono caliente se usa para precalentar los la­
drillos. 
En cada retorta, se produce zinc crudo con una frecuencia 
de seis toneladas cada veinticuatro horas. Este puede purificarse 
por destilación para eliminar las trazas de cadmio, plomo y 
hierro. Una parte del zinc se recoge como polvo fino, polvo de 
zinc, en las zonas más frías del condensador; el polvo de zinc 
también se prepara atomizando zinc en una ráfaga de aire. 
La granalla de zinc se produce vertiendo zinc fundido en agua. 
En lugares donde el suministro de energía eléctrica es barato, 
el zinc se obtiene por electrólisis de una solución de sulfato 
de zinc; éste se prepara por reacción del óxido de zinc con 
ácido sulfúricodiluido. (Para el método de obtención de zinc 
y plomo en un alto horno. ) 
El cadmio se obtiene durante la destilación del zinc crudo. 
Este también está presente en forma iónica en las soluciones 
de donde se obtiene zinc por electrólisis; pero como el potencial 
electroquímico del cadmio es menos negativo que el del zinc, 
aquél puede obtenerse en este método electrolítico, antes que 
se deposite el zinc, controlando cuidadosamente el voltaje su- . 
ministrado a la celda. También puede desplazarse de la misma 
solución por adición de zinc: 
Cd2+ + Zn - Zn2+ + Cd 
El zinc y el cadmio, son metales lustrosos, pero de los dos 
metales, el cadmio es más blando, dúctil y maleable. Adoptan 
una estructura de empaquetamiento compacto hexagonal al­
go distorsionada ( cada átomo está circundado por doce vecinos 
próximos); la distorsión indica cierto carác­ter covalente y, en 
consecuencia, propiedades no metálicas débiles. 
Ambos metales son medianamente reactivos y cuando ·se 
exponen a la humedad del aire durante un tiempo prolongado, 
se forma una capa protectora de óxido sobre sus superficies; 
esta capa inicialmente consiste en el óxido, pero después de 
un tiempo se forma el carbonato básico. Los ácidos diluidos no 
oxidantes, como el clorhídrico y el sulfúrico, atacan a los metales 
formando sus iones +2 y con desprendimiento de hidrógeno, por 
ejemplo. 
Zn + 2H+ -zn2+ + H
2 
Sin embargo, los metales puros resisten el• ataque de estos ácidos 
ya que exhiben un sobrepotencial elevado para descargar el 
Compuestos del 
zinc y del cadmio 
hidrógeno ( esto parece ser un efecto de energía de 
activación). El ácido sulfúrico concentrado ataca a los metales 
formando dióxido de azufre y la adición de ácido ní­trico 
concentrado diluido como es de esperarse, da lugar a 
óxidos de nitrógeno. 
El zinc es químicamente más reactivo que el cadmio debido 
a su potencial electroquímico más negativo, y desplaza al hidró­ 
geno del vapor de agua : 
Zn + H
2
0-Zn0 + H
2 
Los no metales como el oxígeno, el azufre y los halógenos 
se combinan directamente con ambos metales por calentamiento. 
El zinc reacciona poco a poco con las soluciones de hidróxi­
do de sodio desprendiendo hidrógeno, véase la acción de los 
álcalis sobre el aluminio, la cual, sin embargo, es más violenta 
(Pág. 254): 
Zn + 20H- + 2H
2
0- [Zn(OH)
4
]2- + H
2 
Se usan cantidades apreciables de zinc para proteger al hierro 
y al acero de la corrosión. El hierro galvanizado se obtiene su­
mergiendo el artículo dentro de un baño de zinc fundido. Los 
artículos pequeños como tornillos, tuercas y pernos se tratan 
por un proceso denominado "Galvanizado"; éste involucra su 
calentamiento dentro de un tambor rotatorio con polvo de zinc. 
Se utiliza un proceso de electrodeposición para aplicar una capa 
delgada permanente sobre artículos metálicos. 
El zinc se usa extensamente en forma de aleaciones ( aproxi­
madamente el 40% de la producción total); el bronce es una 
aleación de zinc y cobre, pero frecuentemente contiene otros 
metales como estaño, aluminio y hierro. Las aleaciones de zinc 
que contienen 10% de magnesio además de otros metales, se 
usan para la producción en serie de artículos como carburadores, 
manijas para puertas y panales de radiadores. El zinc puro se 
utiliza en pequeñas cantidades como electrodo negativo externo 
en pilas secas. Una gran cantidad de metal se transforma en 
óxido, el cual se emplea como pigmento para pinturas y como 
refuerzo del caucho, por ejemplo para neumáticos de automó­ 
viles de carreras. 
Alrededor del 60% de la producción total de cadmio se 
emplea como recubrimiento del hierro y del acero, por ejemplo, 
en los componentes eléctricos y en radiotransmisores, el metal 
también se usa en la fabricación de pilas alcalinas cadmio-ní­
quel, que se utilizan en autobuses y locomotoras diese!. Se usan 
pequeñas cantidades de cadmio en aleaciones, por ejemplo, las 
aleaciones cobre/cadmio que contienen aproximadamente 1 % 
de cadmio son más resistentes y duras que el cobre puro. 
El zinc y el cadmio exhiben un estado de oxidación de 
+ 2; la soluciones acuosas de sus sales contienen iones [Zn ( H2 
0)4]2+ y [Cd(H20)4]2+ respectivamente, y son incoloros a causa 
de que sus capas de electrones d están completamente llenas, 
esto es, los iones zinc y cadmio son no transicionales. Hay al­
gunas evidencias que sugieren la existencia de compuestos de 
cadmio + 1, como el Cd22+, análogo al Hg/+, pero es inestable en 
presencia de agua u oxígeno. El zinc sólo tiene el estado de 
oxidación + 2. 
Compuestos tle zinc(II) y de cadmio(II) 
Ositlo de zinc, ZnO, y óxide ele cacmio, CdO 
Estos óxidos pueden obtenerse por calentamiento de los me­
tales en presencia de aire o por descomposición térmica del 
nitrato o carbonato, por ejemplo, 
ZnC0
3
- ZnO + C0
2 
2Cd(N0
3
)
2
- 2Cd0 + 4N0
2 
+ 0
2 
El óxido de zinc es un sólido blanco y se considera esencial­
mente covalente; adopta la estructura del diamante, en la cual 
cada átomo de zinc está rodeado en forma tetraédrica por cuatro 
átomos de oxígeno y, en forma semejante, cada átomo de oxígeno 
lo está por cuatro átomos de zinc. Por calentamiento, adquiere 
un color amarillo y el fenómeno se atribuye a la pérdida de 
oxígeno de la red cristalina dejándola con un exceso de carga 
negativa; e&te exceso (electrones) puede moverse por el re­
tículo aplicando una diferencia de potencial, por lo cual este 
óxido es un semiconductor. El óxido de zinc recobra su color 
ortginal al enfriarse, ya que el oxígeno que había perdido por 
calentamiento vuelve a ocupar su posición en el retículo cris­
talino. 
El óxido de cadmio por lo general se obtiene como sólido 
café, aunque se han obtenido especímenes que varían de ama­
rillo hasta negro. Difiere estructuralmente del óxido de zinc 
en que adopta la estructura de la sal de roca ( coordinación 6: 6) 
y, por tanto, se considera esencialmente iónico. 
Ambos óxidos reaccionan con facilidad con los ácidos di­
luidos para dar sales, por ejemplo, 
ZnO + 2H+- Zn2+ + H
2
0
Sin embargo, únicamente el óxido de zinc se disuelve en solu­
ción acuosa de hidróxido de sodio, lo cual indica su anfoterismo. 
El óxido de Zinc es el compuesto más importante del zinc; se 
usa como pigmento blanco, como carga en el caucho, como 
camponente ele Yidriadt>s, esmaltados y 1:111güentos antisépticos. 
Mezclado con óxido de cromo(III), se usa cerno cat:ali1ador m 
la fabricación de metanol a partir de gas de síntesis. 
Hidróxido de zinc, Zn(OH)2, e hidróxido de cadmio, Cd(OH)2 
Estos hidróxidos se obtienen como sólidos blancos cuando se 
adiciona hidróxido de sodio acuoso a soluciones acuosas de 
una sal de zinc o de cadmio: 
Zn2+ + 20H- - Zn(OH)
2 
Cd2+ + 20H--Cd(OH)
2 
• 
Al igual que el óxido; el hidróxido de zinc es anfótero, por tan­
to, reacciona con los ácidos diluidos y con una solución de hi­
dróxido de sodio; el hidróxido de cadmio es exclusivamente 
básico. Ambos hidróxidos se disuelven de manera fácil en una 
solución acuosa de amoníaco formando complejos amino: 
Zn(OHh + 4NH3 --+ [Zn(NH3)4]2+ + 20H­
Cd(OH)2 + 4NH3 - [Cd(NH3)4]2+ + 20H-
Sulfuro de zinc, ZnS, y sulfuro de cadmio, CclS 
Estos sulfuros precipitan cuando se pasa una corriente de 
sulfuro de hidrógeno por soluciones acuosas que contengan sa­
les de zinc o de cadmio, por ejemplo. 
Cd2+ + H2S - CdS + 2H
+ 
FJ sulfuro de zinc, de color blanco, se disuelve fácilmente en 
ácido clorhídrico diluido, en tanto que el de cadmio, de color 
amarillo, sólo se disuelve sj aumenta la concentración del á.cido. 
Ambos sulfuros se asemejan estructuralmente al óxido de 
zinc, adoptan la estructura del diamante ( coordinación 4: 4) y 
son predominantemente covalentes. 
El sulfuro de zinc se encuentra en la naturaleza como 
blen­da de zinc. El cadmio se usa como pigmento amarillo, 
brillante y permanente, pero es muy costoso. 
0ontl'8 de diae, ZaCI: y clonare de ca41naie, CdCli 
Pueden obtenerse soluciones de estos cloruros mediante la 
reacción del óxido,hidróxido o carbonato apropiado con ácido 
clorhídrico diluido; la evaporación parcial seguida de cristaliza­
din da como ft&ultado los clCJnlros hickatadoi de calor blaaco. 
Las sales anhkiras pueden prepararse pasando cloro sobre el 
metal precalentado. 
Cuando se concentra una solución de cloruro de :dnc, el len 
cioruro reemplaza en forma gradual las moléculas de agua del 
ion {Zn(H20),J2+ dando [Zn(H20)aCl]+ y por último, Zn(H10)2 
Cl2, esto es, ZnC12 2.H20, Un calentamiento ulterior ocasiona la 
formación del cloruro de zinc anhidro el cual, a diferencia del clo­ 
ruro de magnesio hidratado, no se hidroliza apreciablemente por 
calentamiento. El cloruro de zinc es muy delicues­cente y 
demasiado soluble en agua; también es soluble en disol­ventes 
orgánicos tales como el etanol y la acetona, lo cual indica 
que éste posee un apreciable carácter covalente. 
El cloruro de cadmio es muy semejante al de zinc, excepto en 
que es mucho menos soluble en disolventes orgánicos. En solu­
ción acuosa éste se comporta más como un electrólito débil y, 
aunque existe CdCl2 no disociado en la solución, también están 
presentes especies tales como Cd2+ y Cl-, CdCl+, CdCk y CdCI.2-. 
El cloruro de zinc se usa como fundente en soldadura y como 
conservador de madera. Ambos usos se derivan de la capacidad 
del compuesto para comportarse como ácido de Lewis, esto es 
como receptor de un par de electrones. En soldadura es esencial 
eliminar la capa de óxido de las superficies a soldar, a la tempe­
ratura empleada, el cloruro de zinc se funde y elimina la capa 
de óxido formando complejos covalentemente enlazados con los 
átomos de oxígeno. Cuando se aplica a maderas, el óxido de 
zinc forma enlaces covalentes con los átomos de oxígeno de la 
molécula de celulosa. La madera, por tanto, se recubre con una 
capa de cloruro de zinc, que como todos los compuestos de este 
elemento, es tóxico para cualquier tipo de materia viva. 
Sulfato de zinc, ZnSO, . 7B20, 
y sulfato de cadmio, CdSO, . 8/3B20 
Estos sulfatos pueden obtenerse por reacción del óxido, hidró­
xido o carbonato con ácido sulfúrico diluido, seguida de evapora­
ción parcial y cristalización; son sólidos blancos cristalinos. El 
hidrato más estable del sulfato de cadmio contiene una propor­
ción peculiar de agua de cristalización por peso fórmula de la 
sal, pero existe un heptahidrato isomorfo con el sulfato de zinc 
hidratado. Se conocen sales isomorfas del tipo K2SO,.MSO,. 
6H20 donde M = Mg, Zn, Cd o Hg. 
El sulfato de zinc se usa en el galvanizado de hierro y acero 
(proceso electrolítico) y en la manufactura de litopón, un pig-, 
mento blanco: 
ZnS04 + BaS - BaS04 + ZnS
\.._� 
litopón 
El sulfato de cadmio hidratado, CdS0,.8/3H20, se usa en la 
construcción de la celda Weston, un accesorio de f.e.m. cons­
tante y exactamente conocida que únicamente produce corrien­
tes diminutas. 
Nitrato de zinc, Zn(NOa)2 . zH2-0, y 
nitrato de cadmio, Cd(NOs)2 • xH20 
Estos pueden prepararse por métodos semejantes a los usa­
dos en la preparación de los sulfatos. Ambos nitrato.s son muy 
delicuescentes y como son solubles en metano!, es posible que 
posean un carácter considerablemente covalente. Por calenta­
miento se descomponen en el óxido metálico, dióxido de nitró­
geno y oxígeno por ejemplo, 
2Zn(N03)2-- 2Zn0 + 4N02 + 02 
Estado natural y extracción 
del mercurio 
Carbonato de zinc, ZnCOa y carbonato de cadmio, CdCOa 
Estos precipitan como sólidos blancos cuando se adiciona so­
lución de hidrógeno carbonato de sodio a una solución de la sal 
metálica, por ejemplo. 
Cd2+ + 2HC0
3
-- CdC0
3 
+ H
2
0 + C0
2 
No debe usarse carbonato de sodio ya que su solución acuosa 
es más alcalina que la del hidrógeno carbonato de sodio y puede 
precipitar el carbonato básico. 
Ambos carbonatos fácilmente se descomponen por calenta­
miento en el óxido metálico y dióxido de carbono; por ejemplo, 
CdC0
3
- CdO + co
2 
Complejos que contienen zinc y cadmio 
En solución, la mayoría de los complejos del zinc y del cad­
mio tienen un número de coordinación de 4 y se considera que 
los iones hidratados simples consisten en [ZnH20),]2+ y 
[Cd(H20,)]2+, respectivamente, estos dos iones complejos son 
venenosos para casi toda la materia viva. Los iones zinc hidrata­
dos son ácidos debido a un equilibrio del siguiente tipo: 
{Zn(H
2
0)
4
]2+ + H
2
0 � [Zn(H
2
0)a(OH))+ + H
3
0+ 
Las soluciones acuosas de las sales de cadmio son mucho menos 
ácidos y esto sin duda se debe al mayor tamaño del iún cadrmo, 
el cual no polariza a las moléculas de agua tan efectivamente 
como el ion zinc más pequeño. 
El zinc presenta una gran afinidad por el oxígeno y, aunque 
se desconoce la razón precisa de este comportamiento, el hecho 
explica la naturaleza anfótera del óxido y del hidróxido de zinc; 
ambos compuestos forman el ion complejo [Zn(OH),]� con un 
exceso de álcali. El complejo análogo del cadmio es mucho menos 
estable; por tanto, el óxido y el hidróxido de cadmio casi no ob­
servan propiedades anfóteras. 
Otros complejos que forman estos metales son [M(NH3)4]1+,
[M(CN).]2-y [MCl.]2- los cuales, al igual que sus otros complejos 
tetracoordinados, son tetraédricos; los complejos de cadmio son 
generalmente más estables que· los correspondientes del zinc. 
Mercurio 
El me1·cwio se exti:ae del mineral cinabrio, HgS, los depósi­
tos de España e Italia proveen las 1:res cuartas partes del sumi­
nistro mundial del metal. Muchos minerales de mercurio con­
tienen menos de 1 % de sulfuro, lo cual explica el elevado 
costo del metal. 
El mercurio se extrae fácilmente del mineral sulfuro por 
calentamiento al aire. El vapor de mercurio se condensa: 
Propiedades y usos de) 
mercurio 
Compuestos del mercurio 
El mercurio comercial es impuro y contiene plomo y, con 
menos frecuencia, zinc y estaño. Este puede purificarse ver­
tiéndolo lentamente a través de ácido nítrico diluido que con­
tenga un poco de nitrato de mercurio( I) ( el ácido nítrico di­
suelve las impurezas que son más reactivas que el mercurio). 
No obstante por destilación a presión reducida se obtiene un 
producto más puro. 
El mercurio es un metal argentino y el único liquido a tem­
peratura ambiente; congela a -39ºC y hierve a 357ºC. Aun­
que su presión de vapor es muy baja, el vapor es excesivamente 
venenoso y cualquier cantidad que por accidente se derrame, debe 
espolvorearse inmediatamente con azufre en polvo. Disuelve a 
muchos metales, entre ellos al sodio, al zinc, al estaño, a la plata 
y al oro formando amalgamas, pero no ataca al hierro; de aquí 
que pueda almacenarse en recipientes de dicho material. El aire 
no ataca al mercurio. puro a temperaturas ordinarias; el óxido 
de mercurio(Il) se forma lentamente alrededor de los 350°C, 
pero a temperaturas un poco superiores, se descompone en mer­
curio y oxigeno; entre otros no metales que se combinan directa­
mente con el mercurio se pueden mencionar a los halógenos 
y al azufre. 
A cauaa de su elevado potencial electroquúnico positivo, 
los ácidos no oxidantes diluidos no lo atacan. El ácido nítrico 
ataca al metal con desprendimiento de óxidos de nitrógeno; un 
exceso de ácido nítrico tiende a producir dióxido de nitrógeno 
y nitrato de mercurio(II), pero más diluido y en presencia de 
un exceso de mercurio, predominan el óxido nítrico y el nitrato 
de mercurio(!): 
Hg + 4HN03- Hg(N03)2 + 2N02 + 2H20
conc. 
6Hg + 8HN03- 3Hg2(N03)2 + 2NO + 4H20
dil. 
El ácido sulfúrico concentrado ataca al metal liberando di­
óxido de azufre; un exceso de ácido tiende a producir sulfato 
de mercurio(II) y un exceso de mercurio, sulfato de mercurio(!). 
FJ mercurio se usa en termómetros, barómetros, conmuta­
dmes eléctricos y en lámparas de arco de mercurio. Las amal­
gamas de sodio y de zinc se uimi en el laboratorio como agentes 
reductores y la amalgama de estafío, en obturaciones dentales. 
FJ fulminato de mercurio, Hg(ONC)2, es un explosivo sensible 
al golpeteo que se usa en detonantes. Los principales usos de 
los compuestos del mercurioson en agricultura; por ejemplo, los 
compuestos organomercuriales se usan como fungicidas y co­
mo conservadores de la madera. 
El mercurio exhibe estados de oxidación de + 2 y + 1; en 
el último, dos átomos de mercurio están enlazados por un enla­
ce covalente simple como en el ion (Hg- Hg]2+. Los compuestos 
del mercurio son más covalentes que los del zinc y del cadmio 
y. sin duda, la covalencia es más la regla que la excepción. Los
compuestos de mercurio(ll) forman complejos estables con una
variedad de ligandos; indiscutiblemente, son más estables que
los correspondientes del zinc y del cadmio.
Compuestos de mercurio(II) 
Oxido de mercurio(II), HcO 
El óxido de mercurio(II) se forma cuando el mercurio se 
calienta por tiempo prolongado alrededor de los 350°C; obtenido 
por este método es un sólido rojo. El óxido de mercurio( II) 
amarillo puede obtenerse por adición de hidróxido de sodio 
acuoso a una solución de una sal de mercurio(II); es probable 
que inicialmente se forme el hidróxido de mercurio(II) ines­
table: 
Hg2+ + 20H-- Hg(OH)2 
Hg(OH)
2
- HgO + H
2
0 
La diferencia entre las dos variedades coloridas del óxido 
de mercurio( II), es tan sólo el tamaño de partícula. 
El óxido de mercurio(II) es térmicamente inestable y se des­
compone c..-on facilidad en mercurio y oxígeno. Esta descom:p<r 
sición es de interés histórico, ya que fue el método que utili7.Ó 
Priestley para obtener oxígeno: 
2Hg0 - 2Hg + 02 
Sulfuro de mercurio(II), HgS 
FJ sulfuro de mercurio(II) se encuentra como el mineral de 
color rojo cinabrio. Este se obtiene como sólido negro pasando 
sulfuro de hidrógeno por una solución acuosa de una sal de 
mercurio(II); .su producto;de solubilidad es tan bajo que pre­
cipita en presencia de una gran concentración de iones hidró­
geno, los cuales reducen considerablemente la ya de por sí 
baja concentración de iones sulfuro que produce el sulfuro de 
hidrógeno disuelto: 
Hg2+ + H
2
S - HgS + 2H+ 
Ambas formas del compuesto poseen estructuras cristalinas 
diferentes y la forma negra, que es metaestable con respecto a 
la otra, cambia por calentamiento a la variedad roja. 
Cloruro tle meftllrio(D), H,Cl2 
• El cloruro de mercurio(ll) se forma con rapidez cuando el
mercurio se pone en contacto con cJoro: 
Hg + Cl
2 
- HgC1
2 
Es un s6ücio l,lanco que se disuelve f ácilmen.te en disolventes 
orgánicos como el etanol y el éter, lo que :indica su carácter pre­
dominantemente covalente. Aunque es poco soluble en agua fría, 
éste se disuelve con facilidad en agua caliente, pero aun así, 
la solución es un electrólito muy débil, y se ha calculado que 
aproximadamente el 99% del cloruro de mercurio(Il) disuelto, 
existe en forma de moléculas covalentes simples HgCl2 . La 
adición de solución de cloruro de estaño( 11) a una solución de 
cloruro de mercurio(II) causa la reducción de este último, pri­
mero a cloruro de mercurio(!) y en seguida a mercurio. Esta 
es una prueba de identificación conveniente para el ion mer­
curio(Il): 
2HgCl
2 
+ SnCl
2
----+ SnCl
4 
+ Hg
2
Cl
2 
blanco 
El cloruro de mercurio(II) es extremadamente venenoso, 
su acción coagula las proteínas de las células vivas; el antídoto 
es la inmediata administración de albúmina de huevo, la cual 
proporciona un material proteínico alternativo para que éste 
actúe sobre ella. En solución muy diluida, en ocasiones el clo­
ruro de mercurio(II) se usa como antiséptico, por ejempl� para 
esterilizar las manos. 
Yoduro de mercurio(II), Hgl2 
Este compuesto precipita como sólido amarillo, que inme­
diatamente cambia a rojo, cuando se adiciona la cantidad co­
rrecta de yoduro de potasio acuoso a una solución de cloruro 
de mercurio(II): 
Hg2+ + 21-- Hgl2 
Cuando se calienta aproximadame�te a 127ºC, la forma 
roja cambia a la amarilla, la cual tiene una estructura cristalina 
diferente (polimorfismo). Por enfriamiento, se logra revertir 
este cambio y se acelera triturando el material con una varilla 
de vidrio. 
H I arriba de 127
ºC 
g 2 sc====Hgl2 
rojo abajo de 11l7ºC amarillo 
El yoduro de mercurio(II) se disuelve fácilmente con un 
exceso de solución de yoduro de potasio con la formación del 
ion complejo [Hgl4}2 
Hgl2 + 21-- [Hgl4]2-
Entre las sales que contienen este complejo se cuentan el Ag2 
Hgl, (amarillo) y el Cu2Hgl4 (rojo), que son insolubles. 
El reactivo de Nessler consiste en una solución de tetrayo­
domercuriato ( 11)) de potasio, K2Hgl,, al cual se adiciona una 
pequeña cantidad de hidróxido de potasio. Este reacciona con 
trazas de amoníaco dando una coloración amarilla; grandes 
cantidades del gas producen un precipitado café. 
Sulfato de mercurio(II), HgSO, 
El sulfato de mercurio(II) puede obtenerse por acción del 
ácido sulfúrico concentrado caliente sobre mercurio; es un sólido 
blanco higroscópico. Por calentamiento, se descompone en 
sul­fato de mercurio(!), mercurio, dióxido de azufre y oxígeno: 
3HgS0 
4
--------+ Hg
2
S0 
4 
+ Hg + 2S0
2 
+ 20
2 
Nitrato de mercurio(II), Hg(NOs)2 
El nitrato de mercurio(Il) se obtiene por tratamiento pro­ 
longado de mercurio con ácido nítrico concentrado caliente; 
cristaliza en forma de cristales blancos delicuescentes. Por ca­
lentamiento, se descompone en mercurio, dióxido de nitrógeno 
y oxígeno: 
Hg(N03)2- Hg + 2N02 + 02 
Carbonato de mercurio(II), HgCOa . aHgO 
La sustancia pura se desconoce y cualquier método de 
pre­paración siempre produce un carbonato básico, o sea, la 
acción del carbonato o del hidrógeno carbonato acuosos sobre 
una so­lución de una sal de mercurio( II). Carbonatos básicos 
típicos son el HgC0� • 2Hg0 y el HgC0" • 3Hg0. 
Compuestos organomercuriales 
El mercurio forma un gran número de compuestos en los 
que éste se enlaza covalentemente con átomos de carbono. Los 
compuestos organomercuriales típicos son del tipo RHgX y R2Hg 
donde R puede ser un radical alquílico o arílico y X un haló­
geno, un hidroxilo o sulfato, etc. Los compuestos dialquilicos 
y diarilicos del mercurio, en particular, son líquidos o sólidos 
volátiles y muy tóxicos. 
Aunque el enlace mercurio-carbono es relativamente débil, 
estos compuestos son estables en presencia de agua y aire, a 
diferencia de los organocompuestos de zinc y de cadmio. Este 
resultado sorprendente se debe a la muy baja afinidad del 
mercurio por el oxigeno; de otro modo, si el agua o el aire 
los atacaran se formarían compuestos con enlaces mercurio­
oxígeno. 
Compuestos de mereurio(l) 
Un rasgo interesante del mercurio es su capacidad para 
formar el ion Hg/+, en el que dos átomos de mercurio están 
enlazados por un enlace covalente simple, esto es, el ion Hg+ 
no existe. 
Las evidencias en favor de la existencia del Hg/+ en lugar 
del Hg· son considerablemente abrumadoras e incluyen los 
siguientes resultados experimentales: 
(a) Los compuestos de mercurio ( I) no son paramagnéticos,
 pero si la fórmula del ion mercurio(!) fuera
Hg+, éste tendría un electrón 6s desapareado. En el H�2+ 
ambos electrones 6s, provenientes de cada átomo de mer­
curio, están apareados y esto explica la ausencia de pa­
ramagnetismo. 
(b) Cuando se agita un exceso de mercurio con una solución
acuosa de una sal de mercurio(II), se establece un equi­
librio donde están presentes, mercurio, y iones mercurio
(11) y mercurio(!). Admitiendo que el ion mercurio(!)
puede representarse como Hg+, y aplicando el siguiente
equilibrio:
H� + Hg2+ � 2Hg+ 
exceso (a - x) 2x 
V V ( concentraciones en el equilibrio)
donde a es el número inicial de moles de Hg2+, x, el número 
de moles de Hg2+ convertidos en Hg+, 2x, el número de mo­
les de Hg+ formados y V, el volumen de la solución acuosa 
(dmª ). La constante de equilibrio, K, para esta reacción está 
dada por la expresión: 
_ [Hg+]2 _ (2x/V)2 _ 4x2 .s 
K - [Hg2+) - (a - x)/V - (a - x)/V dm 
Sin embargo, si se supone que el ion mercurio es Hgl+ el equi­
librio sería diferente: 
Hg + Hg2+ � Hgi+ 
exceso (a; 
x) V (concentración en el equilibrio)
La constante de equilibrio K' para esta reacción vienedada por 
una expresión diferente: 
, _ [Hg22+) x/V x
K - [Hg2+) (a - x)/V (a - x)
Cuando el experimento se efectúa variando la concentración 
inicial de iones mercurio(II), K tiende a variar, pero K' perma­
nece virtualmente constante, de manera que la fórmula correcta 
del ion mercurio ( I) es Hgl+. 
Todos los intentos conducentes a la preparación del hidró­
xido de mercurio( I), del óxido de mercurio(!) y del sulfuro 
de mercurio(!) han sido infructuosos y para comprender la 
razón de esto, es necesario considerar el equilibrio: 
Hg::,2+ � Hg + Hg2+ 
La reacción de dismutación precedente tiene una constante de 
equilibrio, K", de aproximadamente 6.0 X 10-8 a 25ºC, esto es, 
K" = {Hg
2
+1 = 6·0 X 10-3 [Hg22➔) 
Este valor tan bajo de la constante de equilibrio implica que, 
en condiciones normales, existe una tendencia del ion mercu­
rio(}) a dismutarse en mercurio y mercurio(II). Sin embargo, 
la adición de un anión, como el ion sulfuro, que forme un 
compuesto más insoluble con el mercurio(II) que con el mer­
curio(!), causa que la reacción de dismutación se desplace a 
la derecha: 
H&i2+ =- Hg + Hg2+
+ 
s2-
1l 
HgS 
(el equilibrio se desplaza a la derecha debido a que ae consum
en ione■ HII"+ al 
formarse sulfuro de mercurio(II) muy in&Oluble) 
En consecuencia, la adición de sulfuro de hidrógeno a una 
solución acuosa de una sal de mercurio(!), dará como resultado 
la precipitación de sulfuro de mercurio(II) y mercurio libre: 
I,Ig22+ + H2S - Hg + HgS + 2H
+
En forma semejante, la adición de hidróxido de sodio acuoso a 
una solución de una sal de mercurio(!) da lugar a óxido de 
mercurio(II) [el hidróxido de mercurio(II) es muy inestable1 y 
mercurio: 
Hgi+ + 20H-- Hg + HgO + H20 
Los compuestos de mercurio(!) forman muy pocos com­
plejos, principalmente porque los compuestos de mercur:1.o(Il) 
los forman muy estables con muchos ligandos; así, nuev�­
mente, la reacción de dismutación se desplaza a la derecha: 
Hg
2
2+ � Hg + Hg2+ 
+ 
Licandos complejantea 
H 
Complejo de He•+ 
( el equilibrio se de■plaza a la derecha por la eliminaci6n del H.-,. como ion 
complejo). 
Dos de los compuestos mejor conocidos del mercurio( I) son 
el cloruro y el nitrato de mercurio(!). 
Cloruro de mercurio(I), H12Cla 
El cloruro de mercurio(!) precipita como sólido blanco 
cuando se mezclan soluciones que contienen iones mercurio(!) 
y cloruro: 
Hg22+ + 2CI-- Hg2Cl2
Este también puede obtenerse por sublimación de una mezcla 
de cloruro de mercurio(II) y mercurio: 
HgCl
2 
+ Hg - Hg2Cl2 
Las determinaciones del peso molecular del cloruro de mer­
curio(!) en fase de vapor a temperaturas elevadas correspon­
den a la fórmula HgCl, pero el bajo peso molecular se debe 
 Cuestionario 
del capítulo
realmente a su completa disociación en cloruro de mercurio 
( 11) y vapor de mercurio:
Hg
2
Cl
2 
s'= HgC1
2 
+ Hg 
La acción de una solución de amoníaco sobre el cloruro de 
mercurio(I) produc.e un depósito negro de mercurio y un com­
puesto que contiene mercurio(II), esto es, tiene lugar la dis­
mutación: 
Hg
2
Cl9 + 2NH3 ----+ Hg + HgNH2CI + NH4Cl 
El compuesto HgNH2Cl contiene un enlace covalente mercurio­ 
nitrógeno, y su formación ayuda a que la reacción de dismu­
tación se desplace de izquierda a derecha. Esta reacción 
constituye una prueba de identificación conveniente para el 
ion mercurio(I). 
El cloruro de mercurio(I) ( a veces llamado calomel) forma 
parte del electrodo de calomel, el cual se usa como referencia 
en mediciones de potencial redox. Este consiste en una so­ 
lución molar de cloruro de potasio en contacto con mercurio y 
cloruro de mercurio(I), o sea, la solución de cloruro de potasio 
está saturada de cloruro de mercurio(I); el contacto eléctrico 
se establece mediante un alambre de platino sumergido en la 
porción de mercurio. El potencial electroquímico de este dis­
positivo, medido con referencia al electrodo normal de hidró­
geno a 25ºC, es +0.285 v. Su uso es mucho más conveniente 
que el electrodo de hidrógeno. 
Nitrato de mercurio(l), Hg2(NO,i)2 
El nitrato de mercurio( I) se forma por acc1on de ácido 
nítrico diluido sobre un exceso de mercurio. Este puede cris­
talizar como sólido blanco hidratado, Hg2(NOs )2 • 2H2O, Aunque 
es muy soluble en agua, también se hidroliza y se deposita 
lentamente un nitrato básico blanco, Hg(OH)NOs , La solu­
ción se hace clara por adición de ácido nítrico diluido, el cual 
disuelve la sal básica. 
El nitrato de mercurio( I) se descompone fácilmente por 
calentamiento en óxido de mercurio(II) y dióxido de nitrógeno; 
un calentamiento más prolongado causa la descomposición del 
óxido de mercurio(II) en mercurio y oxigeno: 
HglN0
3
)
2
- 2Hg0 + 2N0
2 
2Hg0 ----+ 2Hg + 0
2 
1 Explique por qué el zinc tiene un potencial electroquímico negativo 
en tanto que el del cobre es positivo. 
2 Explique comparativamente la química del zinc y del cadmio. Me­
diante ejemplos específicos, discuta si el mercurio tiene o no mucho 
en común con el cadmio. 
3 Explique brevemente la extracci6n y propiedades del zinc y dé las 
propiedades o reacciones de cuatro de sus compuestos. (O & C) 
4 Compare la química de un metal del subgrupo A de la Tabla Perió­
dica con la de uno del subgrupo B correspondiente, refiriéndose en 
particular al calcio ( Grupo 2A) y al zinc ( Grupo 2R). Dé las ra­
zones de las semejanzas y diferencias de su comportamiento quí­
mico. ( Limite su respuesta a la discusión de las propiedades de los 
elementos y a tres compuestos cualesquiera de cada elemento con 
un anión común. ) ( O & C) 
5 Discuta lo siguiente: 
(a) El zinc puro resiste el ataque del ácido sulfúrico diluido, pero
si un trocito de cobre hace contacto con la superficie del zinc
dentro del ácido se desprende hidrógeno del alambre de cobre.
( b) El hidróxido de zinc se disuelve en soluciones de hidróxido de
amonio y de hidróxido de sodio, pero el hidróxido de cobre
únicamente se disuelve en hidróxido de amonio.
(c) El óxido de zinc, de color blanco, se convierte en amarillo por
calentamiento, pero adquiere nuevamente su color original
cuando se enfría.
( d) El sulfuro de zinc precipita pasando una corriente de sulfuro
de hidrógeno por una solución neutra de una sa1 de zinc; no se
forma precipitado si la solución es ácida.
6 Dé el nombre y la fórmula de un mineral de mercurio: 
(a) ¿cómo extraería el metal del mineral y
( b) ¿cómo purificará el metal?
A partir del metal ¿cómo prepararía especímenes de:
( a) cloruro de mercurio(!)
( b) cloruro de mercurio( 11)
¿Qué deducciones se han hecho del estudio de las densidades de
vapor de cloruro de mercurio(!) a diferentes temperaturas? (L) 
7 Dé µna explicación del estado natural, la extracción y la purifica­
ción del mercurio. 
Describa las reacciones que ocurren cuando se trata una solu­
ción de mercurio( 11) con un exceso de: 
(a) yoduro de potasio acuoso,
(b) cloruro de estaño(II) acuoso,
( c) hidróxido de sodio acuoso,
(d) cobre.
8 Explique brevemente la química del mercurio. En una solución de 
una sal ionizada de mercurio en equilibrio con mercurio metálico, 
la fracción de mercurio -presente como ion mercurio(II)-, es in­
dependiente de la concentración del ion mercurio(I). ¿Qué dice esto 
de la naturaleza del ion mercurio(!)? ( Oxford) 
9 Describa los rasgos característicos de la química del mercurio. ¿Hasta 
qué punto, las propiedades químicas del mercurio justifican su in­
clusión en el mismo grupo periódico del zinc? (Oxford) 
10 Discuta con ejemplos, la diferencia entre las sales dobles y las com­
plejas y describa la preparación de un miembro típico de cada clase. 
El punto de congelación de una solución molar de yoduro de po­
tasio es -3.2ºC. Cuando se adiciona un exceso de yoduro de mer­
curio(II) (insoluble en agua pura), el punto de congelación se eleva 
a -2.4ºC. Comente este resultado. 
11 ¿Qué experimentos efectuaría para demostrar que el cloruro de mer­
curio(!) tiene la fórmula Hg
2
Cl
2 
y no HgCl? 
12 Bosqueje la producción comercial del zinc y del magnesioy expli­
que P9r qué los métodos difieren. 
Con una aleación al 50% de magnesio y cinc, ¿cómo prepararía 
muestras puras de: 
(a) cloruro de magnesio anhidro
(b) óxido de zinc? (C) 
13 En las representaciones de la Tabla Periódica el zinc (número ató­
mico 30) generalmente aparece como el último miembro de la primera 
serie de transición, pero algunas veces se dice que no sigue todas las 
propiedades asociadas a los metales de transición. 
Con dos ejemplos apropiados para cada caso, bosqueje las principa­
les características que distinguen a los metales de transición de los 
que no lo son, incluyendo su estructura electrónica. 
En base a sus conocimientos de la química del zinc, discuta crítica­
mente el grado en que es justificable la propcsición anterior. En 
forma semejante considere el caso del cobre. (L)