汞及其化合物的基本性质

汞的元素丰度在地壳中占第 63 位（80μg/kg），在海洋中居第 40 位（0.15 μg/L），所以汞在各圈层中的储量及在各圈层间迁移通量都较小。

汞在周期表中与锌、镉两元素同处ⅡB 族。汞的化学性质、地球化学性质与镉比较相近，但与锌比却有较大差异。在与同族元素比较中，汞的特异性表现在：①氧化还原电位较高，易呈金属状态；②汞及其化合物具有较大挥发性。汞蒸气压随温度变化的数据如表 5-7 所示；各种无机汞化合物挥发性强弱次序为：Hg＞Hg2Cl2 ＞HgCl2 ＞HgS＞HgO；烷基汞化合物的饱和蒸气浓度为：CH HgCl（94mg/m³）、CH HgBr（94mg/m³）、CH HgI（90mg/m³）、CH HgOH

（10mg/m³）、C H HgCl（8mg/m³）、C H HgI（9mg/m³）。③单质汞是金属元

素中唯一在常温下呈液态的金属（mp=-38.9℃），具有很大流动性和溶解多种金属而形成汞齐的能力（如钠、钾、金、银、锌、镉、锡、铅等都易与汞生成汞齐）；④能以 Hg2Cl2 一价形态存在；⑤与相应的锌化物相比，汞化合物具有较强共价性，且由于上述较强挥发性和流动性等因素，使它们在自然环境或生物体间有较大的迁移和分配能力。

表 5-7 汞的蒸气压

在 25℃温度下，元素汞在纯水中溶解度为 60μg/L，在缺氧水体中约为25μg/L。水溶性的汞盐有氯化汞、硫酸汞、硝酸汞和氯酸汞等；一些汞化合物的溶解度数据如表 5-8 所示：

表 5-8 一些汞化合物的溶解度

有机汞化合物中，乙基汞 Hg（Et）2 和EtHgCl 不溶于水，乙酸苯基汞PhHgAc微溶于水，乙酸汞 HgAc2 具有最大溶解度（0.97mol/L）。

Hg²⁺易在水体中形成络合物，配位数一般为 2 和 4；Hg ²⁺形成络合物的

倾向比 Hg²⁺小得多。在一般天然水体中，Hg²⁺可能与 Cl^{-形成相当稳定的络合物，在图 5-4 中显示了水体中 Hg 可能呈现的各种化学形态。在含[Cl-]＜ 10-5}mol/L 的水溶液中，当 pH≥4 时，Hg²⁺以水解产物 Hg（OH） 为其主要存

在形态；在[Cl^-]≈0.01mol/L 的水溶液中，则 Hg（OH）

为主要形态时的 pH

＞6。

汞与水体中各种常见无机配位体的络合物稳定常数数据见表 5-9。

表 5-9 Hg2+与无机配位体生成络合物的稳定常数

汞还能与各种有机配位体形成稳定的络合物。例如与含硫配位体的半胱氨酸形成极强的共价络合物；与其他氨基酸及含—OH 或—COOH 基的配位体也都能形成相当稳定的络合物。汞离子和甲基汞离子形成各种有机络合物的稳定常数如表 5-

10 所示。此外，汞还能与微生物生长介质强烈结合，这表明 Hg²⁺能进入细菌细胞并生成各种有机络合物。

2+

Hg 和甲基汞与有机配位体生成络合物的稳定常数

在酸性溶液中汞的电位图如下：

用金属汞或其他还原剂（其 E^θ值在 0.905V 与 0.851V 之间），可将 Hg

（Ⅱ）还原为 Hg（Ⅰ），反应平衡常数较大（K≈70），平衡强烈偏向于生成 Hg22+一方；若要反方向的歧化反应得以进行，则必须使 Hg²⁺变为难溶物或难离解的络合物（如 HgO、HgS、Hg（NH2）Cl、Hg（CN）2 等），从而减低溶液中 Hg²⁺的浓度。

汞的 E-pH 图如图 5-5 所示。从中可以看出，在变动的环境条件下，各种无机汞化合物的相对稳定状态。