hvorfor kviksølv har lave smelte-og kogepunkter?

kviksølv er anderledes! Det er ikke så reaktivt som dets naboer i det periodiske system, det leder ikke varme og elektricitet såvel som andre metaller, og det er en væske i modsætning til andre metaller. Den elektroniske struktur af kviksølv er $ \ ce{ 4F^{14} 5d^{10} 6S^2}$, så det første vi bemærker er, at alle dets orbitaler er fulde, der er ingen uparrede elektroner i kviksølv. Dette hjælper med at forklare kviksølvs modvilje mod at reagere med andre materialer eller danne bindinger med andre kviksølvatomer. De fleste metalatomer deler deres ydre elektroner med andre metalatomer, faktisk findes alle disse “delte” metalelektroner som et diffust “hav” af elektroner. Det er den udvidede karakter af denne deling, der gør metaller til gode ledere af varme og elektricitet. Det faktum, at metalelektronerne deles, giver en stærk bindingsinteraktion mellem metalatomer, der giver metaller deres faste struktur. Intet af dette gælder for kviksølv. Med sin fyldte skalelektronkonfiguration er det meget tilbageholdende med at danne bindinger selv med andre kviksølvatomer.

en yderligere interessant effekt gør kviksølv endnu mere tilbageholdende med at dele sine elektroner. Særlig relativitet antyder, at for større kerner (og kviksølv med atomnummer 80 er stort nok til, at effekten kan anvendes) vil elektroner begynde at rejse tættere på lysets hastighed. Til gengæld vil deres masse stige, og når massen stiger, falder orbitalradiusen. Elektronen er tættere på kernen, mere tiltrukket af kernen og mindre tilgængelig til binding. Her er en dejlig reference, der forklarer denne relativistiske effekt, og hvordan den gælder for kviksølv på almindelig engelsk og lidt mere detaljeret.

disse to effekter, fyldt ydre elektronskal og sammentrækning af den ydre orbital tættere på kernen, kombineres for at gøre kviksølv tilbageholdende med at danne bindinger, selv med andre kviksølvatomer. Det er denne mangel på elektronbinding mellem kviksølvatomer, der får det til at smelte og koge ved så lave temperaturer.

Related Posts

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *