miksi elohopealla on alhainen sulamis-ja kiehumispiste?

Elohopea on erilaista! Se ei ole yhtä reaktiivinen kuin naapurinsa jaksollisessa järjestelmässä, se ei johda lämpöä ja sähköä yhtä hyvin kuin muut metallit, ja se on neste toisin kuin muut metallit. Merkuriuksen elektroninen rakenne on $\ce{ 4f^{14} 5d^{10} 6S^2}$, joten ensimmäinen asia, jonka huomaamme, on, että kaikki sen orbitaalit ovat täynnä, merkuriuksessa ei ole parittomia elektroneja. Tämä selittää osaltaan elohopean haluttomuutta reagoida muiden aineiden kanssa tai muodostaa sidoksia muiden elohopea-atomien kanssa. Useimmat metalliatomit jakavat uloimmat elektroninsa muiden metalliatomien kanssa, itse asiassa kaikki nämä ”jaetut” metallielektronit ovat olemassa elektronien diffuusina ”merenä”. Juuri tämän jakamisen laajennettu luonne tekee metalleista hyviä lämmön ja sähkön johtimia. Se, että metallien elektronit ovat yhteisiä, tarjoaa metalliatomien välille vahvan sidosvaikutuksen, joka antaa metalleille niiden kiinteän rakenteen. Mikään näistä ei koske elohopeaa. Täytekuorisen elektronikonfiguraationsa ansiosta se on hyvin haluton muodostamaan sidoksia edes muiden elohopea-atomien kanssa.

yksi mielenkiintoinen lisäefekti tekee Merkuriuksesta entistä haluttomamman jakamaan elektronejaan. Erityisen suhteellisuusteorian mukaan suuremmille ytimille (ja elohopea, jonka järjestysluku on 80, on tarpeeksi suuri vaikutuksen soveltumiseen) elektronit alkavat kulkea lähemmäs valonnopeutta. Niiden massa puolestaan kasvaa ja massan kasvaessa kiertoradan säde pienenee. Elektroni on lähempänä ydintä, se vetää enemmän puoleensa ydintä ja on vähemmän käytettävissä sidosaineena. Tässä on mukava viittaus, joka selittää tämän relativistisen vaikutuksen ja sen, miten se koskee elohopeaa selkokielellä ja hieman yksityiskohtaisemmin.

nämä kaksi efektiä, ulomman elektronikuoren täyttyminen ja ulomman orbitaalin supistuminen lähempänä ydintä, yhdistyvät niin, että elohopea ei halua muodostaa sidoksia edes muiden elohopea-atomien kanssa. Elohopea-atomien välisen elektronisidoksen puute saa sen sulamaan ja kiehumaan näin alhaisissa lämpötiloissa.

Related Posts

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *