Varför är kvicksilver en vätska?

Kvicksilver är den enda metallen som är en vätska vid normala temperaturer och tryck. Men varför är kvicksilver en vätska? Vad gör detta element så speciellt? I grund och botten beror det på att kvicksilver är dåligt på att dela ... elektroner, det vill säga.
De flesta metallatomer delar lätt valenselektroner med andra atomer. Elektronerna i en kvicksilveratom binds tätare än vanligt till kärnan. Faktum är att s elektroner rör sig så snabbt och nära kärnan att de uppvisar relativistiska effekter och uppträder som om de var mer massiva än långsammare rörelser. Det tar väldigt lite värme för att övervinna den svaga bindningen mellan kvicksilveratomer. På grund av beteendet hos valenselektroner har kvicksilver en låg smältpunkt, är en dålig elektrisk och termisk ledare och bildar inte diatomiska kvicksilvermolekyler i gasfasen.

Det enda andra elementet i det periodiska systemet som är en vätska vid rumstemperatur och tryck är halogenbrom. Medan kvicksilver är den enda flytande metallen vid rumstemperatur smälter elementen gallium, cesium och rubidium under något varmare förhållanden. Om forskare någonsin syntetiserar en tillräcklig mängd flerovium och kopernicium, förväntas dessa element ha en ännu lägre kokpunkt (och kanske smältpunkt) än kvicksilver.

Källa

  • Norrby, L. J. (1991). "Varför är kvicksilver flytande? Eller, varför kommer inte relativistiska effekter i kemböcker?". Journal of Chemical Education. 68 (2): 110. doi: 10.1021 / ed068p110