Perché il mercurio è un liquido?

Il mercurio è l'unico metallo che è un liquido a temperature e pressioni normali. Ma perché il mercurio è un liquido? Cosa rende questo elemento così speciale? Fondamentalmente, è perché il mercurio è cattivo nel condividere ... elettroni, cioè.
La maggior parte degli atomi di metallo condivide prontamente gli elettroni di valenza con altri atomi. Gli elettroni in un atomo di mercurio sono legati più strettamente del solito al nucleo. In effetti, il S gli elettroni si muovono così velocemente e vicino al nucleo che mostrano effetti relativistici, comportandosi come se fossero più massicci degli elettroni a movimento più lento. Ci vuole pochissimo calore per superare il debole legame tra gli atomi di mercurio. A causa del comportamento degli elettroni di valenza, il mercurio ha un basso punto di fusione, è un cattivo conduttore elettrico e termico e non forma molecole di mercurio biatomico nella fase gassosa.

L'unico altro elemento nella tavola periodica che è un liquido a temperatura e pressione ambiente è il bromo alogeno. Mentre il mercurio è l'unico metallo liquido a temperatura ambiente, gli elementi gallio, cesio e rubidio si sciolgono in condizioni leggermente più calde. Se gli scienziati sintetizzassero mai una quantità sufficiente di flerovium e copernicium, ci si aspetta che questi elementi abbiano un punto di ebollizione (e forse un punto di fusione) ancora più basso del mercurio.

fonte

• Norrby, L.J. (1991). "Perché il mercurio è liquido? O perché gli effetti relativistici non entrano nei libri di chimica?". Journal of Chemical Education. 68 (2): 110. doi: 10.1021 / ed068p110