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수은(Hg) — 상온에서 액체인 유일한 금속

원자번호 80, 융점 -38.83°C, 그리고 조용히 증발한다

수은은 원자번호 80, 원소기호 Hg. 라틴어 hydrargyrum(액체 은)에서 왔다.

왜 상온에서 액체인가

금속이 고체인 이유는 금속 원자끼리 전자를 공유해서 단단한 결합을 만들기 때문이다. 그런데 수은은 좀 이상한 원소다. 6s 전자 두 개가 비정상적으로 강하게 핵에 묶여 있어서(상대론적 효과) 다른 원자와 공유가 잘 안 된다.

그 결과 수은 원자들끼리의 결합력이 약해서 상온(녹는점 -38.83°C)에 이미 녹아 있다. 끓는점도 356.7°C로 낮은 편. 일반 금속이 1000°C 이상에서 녹는 것과 차원이 다르다.

밀도와 표면장력

물의 13.5배 무겁다. 1L 수은이 13.5kg. 손바닥에 올린 작은 구슬도 묵직하게 느껴진다.

표면장력도 엄청 크다. 그래서 바닥에 쏟으면 동그란 구슬처럼 굴러다닌다. 무거운데 잘 안 부서지는 모순적인 성질.

증기압 — 진짜 위험 포인트

상온에서도 수은은 천천히 증발한다. 20°C에서 증기압이 약 0.16Pa. 이 증기는 무색무취. 보이지도 않고 냄새도 없는데 폐로 들어가면 흡수율이 80%다.

수은 온도계가 깨졌을 때 "눈에 보이는 구슬"보다 "보이지 않는 증기"가 더 무섭다는 게 이래서다. 환기 안 된 공간에서 며칠 두면 만성 중독으로 갈 수 있다.

3가지 형태

  • 금속 수은(Hg⁰): 액체 형태. 흡입하면 위험, 마시면 거의 흡수 안 됨 (장에서 0.01% 미만 흡수)

  • 무기 수은(Hg²⁺): 염화수은 등. 피부·점막 자극 강함. 산업 폐기물에서 자주 나옴

  • 유기 수은(메틸수은 등): 가장 위험한 형태. 신경독성 강하고 생체 축적성 높음. 참치·심해어에 든 게 이것

같은 "수은"이라도 형태에 따라 위험도가 천차만별이다. 다음 글들은 주로 메틸수은(MeHg) 얘기.

과학 원리

1

원자번호 80, 융점 -38.83°C, 끓는점 356.7°C — 상대론적 효과로 결합력 약해서 상온 액체

2

밀도 13.5g/cm³로 물의 13.5배. 큰 표면장력으로 구슬처럼 굴러다닌다

3

상온에서도 증발. 무색무취 증기의 폐 흡수율 80% — 진짜 위험 포인트

4

3형태: 금속(Hg⁰), 무기(Hg²⁺), 유기(MeHg). 유기 수은이 가장 독성 강함

사용 사례

오래된 수은 온도계·혈압계가 집에 있을 때 처리 방법 판단 치과 아말감(수은 합금) 안전성 논쟁을 이해할 때