Waarom heeft kwik een laag smelt-en kookpunt?

Mercurius is anders! Het is niet zo reactief als zijn buren in het Periodiek Systeem, het geleidt niet warmte en elektriciteit evenals andere metalen, en het is een vloeistof in tegenstelling tot andere metalen. De elektronische structuur van Mercurius is $ \ ce{ 4f^{14} 5d^{10} 6s^2}$, dus het eerste wat we opmerken is dat al zijn orbitalen vol zijn, er zijn geen ongepaarde elektronen in Mercurius. Dit verklaart de terughoudendheid van Mercurius om met andere materialen te reageren of banden te vormen met andere kwikatomen. De meeste metaalatomen delen hun buitenste elektronen met andere metaalatomen, in feite bestaan al deze “gedeelde” metaalelektronen als een diffuse “zee” van elektronen. Het is de uitgebreide aard van dit delen dat metalen goede geleiders van warmte en elektriciteit maakt. Het feit dat de metaalelektronen worden gedeeld zorgt voor een sterke binding interactie tussen metaalatomen die metalen hun vaste structuur geeft. Dit geldt niet voor kwik. Met zijn gevulde elektronenconfiguratie is het zeer terughoudend om zelfs met andere kwikatomen bindingen te vormen.

Eén bijkomend, interessant effect maakt Mercurius nog aarzelender om zijn elektronen te delen. Speciale relativiteit suggereert dat Voor grotere kernen (en Mercurius met atoomnummer 80 groot genoeg is om het effect toe te passen) elektronen dichter bij de lichtsnelheid beginnen te reizen. Op zijn beurt zal hun massa toenemen en naarmate de massa toeneemt, neemt de baanstraal af. Het elektron is dichter bij de kern, meer aangetrokken tot de kern en minder beschikbaar voor binding. Hier is een leuke referentie die dit relativistische effect verklaart en hoe het van toepassing is op Mercurius in gewoon Engels en een beetje meer detail.

deze twee effecten, gevulde buitenste elektronenschil en samentrekking van de buitenste orbitaal dichter bij de kern, zorgen ervoor dat kwik terughoudend is om bindingen te vormen, zelfs met andere kwikatomen. Het is dit gebrek aan elektronenbindingen tussen kwikatomen waardoor het smelt en kookt bij zulke lage temperaturen.

Related Posts

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *