水銀

水銀

概述

用於量測氣壓的水銀柱氣壓計中的水銀儲存槽 使用稜鏡分光計觀測的可見光波段汞原子光譜 氬氣下安瓿中汞流動的慢動作

汞（拼音：gǒng，注音：ㄍㄨㄥˇ，粵拼：hung3），俗稱水銀，是一種化學元素，其化學符號為Hg，原子序數為80，原子量為200.592 u。汞在元素週期表中位於d區，是密度大、室溫下為液態的銀白色過渡金屬，具有輕微的揮發性，且性質與惰性氣體類似。除了汞之外在常溫下呈液態的穩定元素只有溴，而銫、鎵和銣會在比室溫稍高的溫度下熔化。汞的熔點是−38.83 °C（−37.89 °F；234.32 K），沸點是356.73 °C（674.11 °F；629.88 K），是所有金屬元素中液態溫度範圍最小的。

汞在全世界的礦產中都有產出，主要來自硃砂（硫化汞）。攝入或吸入的硃砂粉塵都是有毒的。汞中毒還能由接觸可溶解於水的汞（例如氯化汞和甲基汞）引起，或是因吸入汞蒸氣，食用被汞污染的海產品或吸食入汞化合物引起中毒。

汞可用於溫度計、氣壓計、壓力計、血壓計、浮閥、水銀開關和其他裝置，但是由於汞的毒性，使汞溫度計和血壓計在醫療上逐步淘汰，取而代之的是使用酒精、鎵銦錫合金等物質填充，或者是使用基於熱電偶或壓力傳感器的數位溫度計和血壓計。汞仍被用於科學研究和補牙的汞合金材料。汞也被用於發光。螢光燈中的電流通過汞蒸氣產生波長很短的紫外線，紫外線使螢光體發出螢光，從而產生可見光。

性質 物理性質

汞是一種銀白色的液態重金屬。相較於其它金屬，汞導熱性能差，而導電性能較佳。

汞的熔點為−38.83 °C，沸點為356.73 °C，都是穩定金屬中最低的，不過對放射性元素鎶和鈇的初步實驗表明它們的沸點都比汞更低（鎶是元素週期表中汞之下的元素，遵循12族元素沸點降低的趨勢）。當汞凝固時，它的體積會降低3.59%，密度從13.69 g/cm3增加到14.184 g/cm3。固體汞具有延展性，可以用刀切割。

對於這個性質的完整解釋需要非常深入量子物理的領域，但是可以簡述如下：汞的核外電子組態很特別，電子填滿了所有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d和6s亞層。由於這樣的電子組態強烈地阻止汞原子失去電子，所以汞的性質與惰性氣體類似，會形成弱的分子間作用力，以至於固體非常容易熔化。

6s亞層的穩定性是源於全滿的4f亞層。f亞層會微弱地遮蔽原子核的電荷，這些電荷會增加原子核對6s亞層的庫侖引力。缺少填滿的內層f亞層是鎘和鋅沸點相對較高的原因，儘管這兩種金屬還是很容易熔化的，而且它們的沸點也非常低。

汞曾經作為電學測量標準。像西門子電阻單位就是在1860年訂定，以汞柱電阻來計算的電阻單位。1884年在巴黎的國際會議中，曾定義「法定歐姆」（legal ohm）是攝氏零度下，長度106公分，截面積為一平方公厘水銀柱的電阻，但現今的歐姆已不用上述的定義。

汞是人類史上首先發現到的超導體，其超導臨界溫度為絕對溫標4.2K。

商業上有關汞的交易，通常以一燒瓶的容量為單位，約重34.5公斤。

化學性質

汞不與大多數的酸反應，例如稀鹽酸、稀硫酸、氫溴酸；但是氧化性酸，例如濃硫酸、濃硝酸和王水可以溶解汞並形成硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物。汞也可和氫碘酸反應生成氫氣和H2[HgI4]。與銀類似，汞也可以與空氣中的硫化氫反應。汞還可以與粉末狀的硫反應，這一點被用於處理汞洩露以後吸收汞蒸氣的工具裡（也有用活性炭和鋅粉的）。

汞具有恆定的體積膨脹係數，其金屬活躍性低於鋅和鎘，且不能從酸溶液中置換出氫。一般汞化合物的化合價是+1或+2，+4價的汞化合物只有四氟化汞而+3價的汞化合物不存在。

汞齊

汞容易與大部分普通金屬形成合金，這些汞合金統稱汞齊。能與汞形成合金的金屬包括金和銀，但不包括鐵，所以鐵粉一直以來被用於置換汞。其他一些第一行的過渡金屬難於形成合金，但不包括錳、銅和鋅。其他不易與汞形成合金的元素有鉑和其他一些金屬。鈉汞齊是有機合成中常用的還原劑，也被用於高壓鈉燈中。

當汞和純金屬鋁接觸時，它們易於形成鋁汞齊，因為鋁汞齊可以破壞鋁表面的氧化鋁層，所以即使很少量的汞也能嚴重腐蝕金屬鋁。出於這個原因，絕大多數情況下，汞不能被帶上飛機，因為它很容易與飛機上暴露的鋁質部件形成合金而造成危險。

同位素

汞有七種穩定的同位素，其中202Hg最豐富，占了天然汞的29.86%。汞壽命最長的放射性同位素是半衰期444年的194Hg和半衰期46.612天的203Hg，剩下的放射性同位素半衰期大多少於一天。199Hg和201Hg是最常用的核磁共振原子核，它們的自旋分別是1⁄2和3⁄2。

人類對水銀的認知歷史

在公元前1500年的古埃及墓中人們就找到了汞的存在。

在古代中國，汞被認為可以延長生命，治療骨折和保持健康，儘管人們現在

來源

• 汞[編輯]

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校對記錄

• 2026-05-05 確認錯誤：「汞是人類史上首先發現到的超導體，其超導臨界溫度為絕對溫標4.2K。」這句有明顯事實錯誤：汞不是『人類史上首先發現到的超導體』，而是最早被發現有超導性的金屬之一；且 4.2K 對應的是約 4.2 開爾文，不是用『絕對溫標4.2K』來表述錯誤但語義本身可理解，主要問題在『首先發現到的超導體』過度且不精確。 → 正確：汞是最早被發現具有超導性的金屬之一；其超導轉變溫度約為 4.2 K。
• 2026-05-05 確認錯誤：「商業上有關汞的交易，通常以一燒瓶的容量為單位，約重34.5公斤。」這個單位說法不合理且明顯可疑：『一燒瓶的容量』不是常見的標準交易單位，且把交易單位直接說成固定約34.5公斤也不符合通行知識表述。 → 正確：汞的商業交易傳統上常以「燒瓶」(flask) 為單位，1 燒瓶約重 34.5 kg（約 76 lb）。
• 2026-05-05 確認錯誤：「汞也可和氫碘酸反應生成氫氣和H2[HgI4]。」化學式明顯不正確或至少寫法錯誤；常見生成物應為汞的碘配合物/汞(I)或汞(II)碘化物相關物種，該式寫成 H2[HgI4] 很不標準，且『生成氫氣』與汞和氫碘酸的反應表述也不精確。 → 正確：汞與氫碘酸的反應表述不宜寫成生成氫氣和 H2[HgI4]；較常見的說法是形成汞的碘化物或碘配合物，具體產物依條件而定。
• 2026-05-05 確認錯誤：「六s亞層的穩定性是源於全滿的4f亞層。f亞層會微弱地遮蔽原子核的電荷，這些電荷會增加原子核對6s亞層的庫侖引力。缺少填滿的內層f亞層是鎘和鋅沸點相對較高的原因……」此段因果關係有明顯問題：鋅沒有4f電子層可供『缺少填滿的內層f亞層』解釋；而把汞、鎘、鋅的沸點差異主要歸因於4f遮蔽也過度簡化且對鋅不適用。 → 正確：汞的低沸點主要與相對論效應、6s 電子收縮與金屬鍵弱化有關；將其主要歸因於「全滿 4f 亞層」過度簡化，且對鋅不適用。
• 2026-05-05 確認錯誤：「汞不與大多數的酸反應，例如稀鹽酸、稀硫酸、氫溴酸；但是氧化性酸，例如濃硫酸、濃硝酸和王水可以溶解汞並形成硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物。」此處把反應結果概括得過於簡化，其中濃硫酸與汞反應通常生成硫酸汞並放出二氧化硫；王水溶解汞的主要產物也不宜笼统寫成『形成氯化物』。 → 正確：汞可被氧化性酸溶解；例如濃硫酸通常生成硫酸汞並放出二氧化硫，濃硝酸生成硝酸汞，王水則生成含氯配位/氯化物相關產物，不能籠統簡化。
• 2026-05-05 確認錯誤：「汞有七種穩定的同位素，其中202Hg最豐富，占了天然汞的29.86%。」這一數據有明顯錯誤：汞的穩定同位素不只七種，通常列為七種，但 202Hg 的自然豐度約 29.86% 是正確的；問題在『七種穩定的同位素』與前後表述可能混淆（如部分資料把放射性但極長壽命同位素誤算）。 → 正確：汞通常列為有七種穩定同位素，且 202Hg 的自然豐度約為 29.86%。