Dlaczego rtęć jest cieczą?

Merkury nie dzieli się łatwo elektronami

Ados / Getty Images

Rtęć jest jedynym metalem, który jest płyn w normalnych temperaturach i ciśnieniu. Dlaczego rtęć jest cieczą? Co sprawia, że ​​ten element jest tak wyjątkowy? Zasadniczo dzieje się tak dlatego, że rtęć jest zła w dzieleniu się – to znaczy elektronami.

Większość atomów metali łatwo dzieli elektrony walencyjne z innymi atomami. Elektrony w atomie rtęci są ściślej niż zwykle związane z jądrem. W rzeczywistości s elektrony poruszają się tak szybko i blisko jądra, że ​​wykazują efekty relatywistyczne, zachowując się tak, jakby były masywniejsze niż wolniej poruszające się elektrony. Przezwyciężenie słabego wiązania między atomami rtęci wymaga bardzo mało ciepła. Ze względu na zachowanie elektrony walencyjne , rtęć ma niską temperaturę topnienia, jest słabym przewodnikiem elektrycznym i termicznym i nie tworzy dwuatomowych cząsteczek rtęci w fazie gazowej.

Jedynym innym pierwiastkiem w układzie okresowym pierwiastków, który jest cieczą w temperaturze pokojowej i ciśnieniu, jest chlorowcobrom. Podczas gdy rtęć jest jedynym ciekłym metalem w temperaturze pokojowej, gal, cez i rubid topią się w nieco cieplejszych warunkach. Jeśli naukowcy kiedykolwiek zsyntetyzują wystarczającą ilość flerowu i copernicium, oczekuje się, że pierwiastki te będą miały nawet niższą temperaturę wrzenia (i być może temperaturę topnienia) niż rtęć.

Źródło

• Norrby, LJ ' Dlaczego rtęć jest płynna? Albo dlaczego efekty relatywistyczne nie trafiają do podręczników chemii? ' Journal of Chemical Education .