Mercurio è diverso! Non è reattivo come i suoi vicini nella Tavola periodica, non conduce calore ed elettricità così come altri metalli, ed è un liquido a differenza di altri metalli. La struttura elettronica del mercurio è $ \ ce{ 4f ^ {14} 5d^{10} 6s^2}$, quindi la prima cosa che notiamo è che tutti i suoi orbitali sono pieni, non ci sono elettroni spaiati nel mercurio. Questo aiuta a spiegare la riluttanza di mercurio a reagire con altri materiali o formare legami con altri atomi di mercurio. La maggior parte degli atomi di metallo condividono i loro elettroni esterni con altri atomi di metallo, infatti, tutti questi elettroni metallici “condivisi” esistono come un “mare” diffuso di elettroni. È la natura estesa di questa condivisione che rende i metalli buoni conduttori di calore ed elettricità. Il fatto che gli elettroni metallici siano condivisi fornisce una forte interazione di legame tra atomi di metallo che dà ai metalli la loro struttura solida. Niente di tutto questo vale per mercurio. Con la sua configurazione elettronica a guscio pieno è molto riluttante a formare legami anche con altri atomi di mercurio.

Un ulteriore effetto interessante rende il mercurio ancora più riluttante a condividere i suoi elettroni. La relatività speciale suggerisce che per nuclei più grandi (e mercurio con numero atomico 80 è abbastanza grande per l’effetto da applicare) gli elettroni inizieranno a viaggiare più vicino alla velocità della luce. A sua volta, la loro massa aumenterà e all’aumentare della massa, il raggio orbitale diminuisce. L’elettrone è più vicino al nucleo, più attratto dal nucleo e meno disponibile per il legame. Ecco un bel riferimento che spiega questo effetto relativistico e come si applica a mercurio in parole povere e un po ‘ più in dettaglio.

Questi due effetti, riempito guscio esterno di elettroni e la contrazione dell’orbitale esterno più vicino al nucleo, si combinano per rendere mercurio riluttante a formare legami, anche con altri atomi di mercurio. È questa mancanza di legame elettronico tra gli atomi di mercurio che lo fa sciogliere e bollire a temperature così basse.