汞主要有两种氧化态,+1价和+2价。更高的氧化态不常见,在极不寻常的条件下也能产生,比如四氟化汞HgF4.
+1价汞的化合物
与同组的锌和镉不同的是,汞一般通过金属键形成简单稳定的化合物。大多数+1价汞的化合物是反磁性的,并且形成二聚离子Hg22+。稳定化合物包括盐酸盐和硝酸盐。+1价汞的络合物可以与强络合剂反应,例如硫离子和氰根离子等,发生歧化,生成Hg2+和单质汞。氯化亚汞,又名甘汞,无色固体,化学式为Hg2Cl2,原子的连接方式为Cl-Hg-Hg-Cl.它是电化学中的一种标准物质,有时还在医学中被应用。它可与氯气反应生成氯化汞。氢化亚汞,无色气体,化学式为HgH,其中没有汞-汞键。汞原子易于与自身结合,形成多原子分子。线性的汞原子链在中心,形成带正电的集团。例如Hg32+(AsF6-)2.
+2价汞的化合物
+2价是汞最常见的氧化态,也是自然界中非常重要的一种。汞的四种卤化物都存在。+2价汞离子与其他配合体形成正四面体的配合物,但是与卤素形成线性的配合物,与银离子类似。最常见的是氯化汞(又称氯化高汞,升汞,氯化汞(II)),一种易升华的白色固体,是腐蚀性极强的剧毒物品。氯化汞通常形成正四面体的配合物,例如HgCl42-。
氧化汞是汞的主要的氧化物,汞与高温空气长时间接触后产生。氧化汞加热至近400 °C会分解成汞和氧气。约瑟夫·普里斯特利早期制造纯氧时曾应用这一反应。与金和银的情况类似,人们对汞的氢氧化物了解较少。 汞很软,但是可以与较重的氧族元素形成稳定的衍生物。其中非常突出的是硫化汞,HgS。硫化汞在自然界中以辰砂矿的形式出现,是一种非常好的朱红色素,常用于印泥。朱砂也是一种矿石中药材,也是道士炼丹的一种=常用材料。与硫化锌一样,硫化汞也有两种晶体,红色的立方体和黑色的混杂硫化锌的晶体。硒化汞(HgSe)和碲化汞(HgTe)被已知存在,它们和其他一些衍生物,例如半导体碲化汞镉和碲化汞锌,都是很好的探测红外线的材料。
+2价汞的盐可与氨形成一系列的衍生物,包括米隆碱(Hg2N+),一维的高聚物 ((HgNH22+)n),易溶的白降汞([Hg(NH3)2]Cl2)。奈斯勒试剂,碘化汞钾,仍有时被用来测试氨的存在,因为氨容易于其反应形成深色的米隆碱的碘盐。
雷酸汞是一种广泛应用的烈性炸药,用于早期的雷管,但目前已被更稳定的起爆药所代替。
更高价的氧化态
高于+2价的氧化态而非离子形态的汞极为罕见。在羟汞化反应中可能会有一种中间产物是环状的有3个取代基的+4价汞离子。2007年,+4价汞的氟化物被合成出来。20世纪70年代曾有人声称合成出了+3价汞的化合物,但是现在普遍认为这是假的。
有机汞化合物
在历史上有机汞化合物很重要,但是在西方世界几乎没有工业价值。+2价的汞盐是极少的能直接与芳香环反应的简单的金属复合物。有机汞化合物总是2价的,配位数一般是2,形成直线型化合物。与有机镉和有机锌的化合物不同,有机汞不与水反应。有机汞一般形成HgR2或HgRX,前者多易挥发而后者多为固体。其中R是芳基或烷基,X一般是卤素或乙酸根。甲基汞表示一系列化学式为CH3HgX的化合物。甲基汞危害非常大,经常在被污染的河流或湖泊中。甲基汞会导致生物甲基化作用。
实验发现在电弧中惰性气体可以与汞蒸气发生相互作用(并未真正发生化学反应)。这些包合物(HgNe、HgAr、HgKr和HgXe)以范德华力相连。