| Symbool | Hg |
|---|---|
| Atoomnummer | 80 |
| Atoommassa | 200,59 u |
| Categorie | Overgangsmetaal |
| Groep | 12 |
| Periode | 6 |
| Blok | d-blok |
| Fase bij 20 °C | vloeistof |
| Smeltpunt | −38,83 °C |
| Kookpunt | 356,73 °C |
| Dichtheid | 13,53 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 4f14 5d10 6s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 32, 18, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 2,00 |
| Oxidatiegetallen | +1, +2 |
| Ontdekt | oudheid |
| Engelse naam | Mercury |
| Latijnse naam | Hydrargyrum |
Eigenschappen van kwik
Kwik smelt al bij −38,83 °C en kookt bij 356,73 °C. Dat lage smeltpunt komt doordat de 6s-elektronen door relativistische effecten zo dicht bij de kern worden gehouden dat ze nauwelijks meedoen aan metaalbindingen. Kwik is met 13,53 g/cm³ zo dicht dat een stalen kogel erop drijft. Het heeft een hoge oppervlaktespanning en maakt glas niet nat. Ook bij kamertemperatuur verdampt kwik langzaam, en die damp is giftig. Met veel metalen, zoals goud, zilver en zink, vormt kwik legeringen die amalgamen heten; ijzer lost er niet in op, daarom wordt kwik in ijzeren flessen bewaard. In verbindingen komt het voor met oxidatiegetal +1, als het bijzondere ion Hg22+ met een kwik-kwikbinding, en +2. In 1911 ontdekte Heike Kamerlingh Onnes dat kwik onder −269 °C supergeleidend wordt, een wereldprimeur (zie Heike Kamerlingh Onnes).
Naam. Het symbool Hg komt van het Grieks-Latijnse hydrargyrum, 'waterzilver'; het Nederlandse kwik betekent 'levendig', zoals in kwiek.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Kwik staat in periode 6 en groep 12 van het periodiek systeem, in het d-blok.
Een neutraal atoom heeft 80 protonen in de kern en 80 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 32, 18, 2. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Goud (Au, 79); rechts/erna: Thallium (Tl, 81); erboven in dezelfde groep: Cadmium (Cd); eronder in dezelfde groep: Copernicium (Cn).
Andere elementen in groep 12: Zink, Cadmium, Copernicium.
Voorkomen
Kwik is zeldzaam in de aardkorst, met ongeveer 0,08 milligram per kilogram. Het belangrijkste erts is het rode mineraal cinnaber (kwiksulfide, HgS), dat al in de oudheid in Almadén in Spanje werd gedolven. Door het erts te verhitten ontwijkt kwikdamp, die wordt gecondenseerd. Vandaag komt het meeste kwik uit China, Mexico en Tadzjikistan. Kwik komt ook vrij bij vulkanen, het verbranden van steenkool en kleinschalige goudwinning; in zee wordt het door bacteriën omgezet in methylkwik, dat zich ophoopt in grote roofvissen zoals tonijn en zwaardvis.
Toepassingen
- Spaarlampen en tl-buizen bevatten een paar milligram kwikdamp die uv-licht uitzendt, dat door een fosforlaag wordt omgezet in zichtbaar licht.
- Tandheelkundig amalgaam, een mengsel van kwik met zilver, tin en koper, werd ruim een eeuw gebruikt voor vullingen en wordt nu in de EU uitgefaseerd.
- Bij de chlooralkali-industrie werden kwikelektroden gebruikt om chloor en natronloog te maken; dat proces is in Europa sinds 2017 verboden.
- Kleinschalige goudzoekers in Zuid-Amerika en Afrika gebruiken kwik nog om goud te binden, met grote milieuschade tot gevolg.
- Kwikthermometers en -barometers zijn in de EU grotendeels verboden, maar zijn historisch belangrijk geweest voor nauwkeurige metingen.
Veelgestelde vragen
Waarom is kwik vloeibaar?
Bij kwik worden de buitenste elektronen door relativistische effecten dicht bij de zware kern gehouden. Ze doen daardoor nauwelijks mee aan de metaalbinding tussen de atomen. De atomen trekken elkaar maar zwak aan, zodat kwik al bij −38,83 °C smelt en bij kamertemperatuur vloeibaar is.
Wat moet je doen als een kwikthermometer breekt?
Zet ramen open en houd kinderen en huisdieren weg. Veeg de bolletjes voorzichtig bij elkaar met karton en pak ze op met plakband of een pipet. Gebruik geen stofzuiger, want die verspreidt de damp. Doe alles in een afgesloten potje en lever het in als klein chemisch afval.