New Page 1

ΓΙΑΤΙ Ο удяаяцуяос EINAI ΥΓΡΟΣ;

     Ο υδράργυρος έχει σημαντικές διαφορές από τα υπόλοιπα μέταλλα. Είναι υγρός σε θερμοκρασία και πίεση δωματίου, παρ' όλον ότι τα γειτονικά του στοιχεία στον περιοδικό πίνακα είναι στερεά. Είναι πολύ λιγότερο δραστικός από το κάδμιο και τον ψευδάργυρο. Είναι δύσκολο να οξειδωθεί και δεν είναι τόσο καλός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού όπως τα υπόλοιπα μέλη της ίδιας ομάδας.
     Ο δεσμός Hg-Hg είναι πολύ ασθενής επειδή τα ηλεκτρόνια σθένους του δεν ανταλλάσσονται εύκολα. Εξάλλου, ο υδράργυρος είναι το μόνο μέταλλο που δεν σχηματίζει διατομικά μόρια σε αέρια φάση.
     Η θερμότητα υπερνικά εύκολα τον ασθενή δεσμό μεταξύ των ατόμων υδραργύρου με αποτέλεσμα αυτός να βράζει και να τήκεται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από κάθε άλλο μέταλλο. Το χαλαρό ηλεκτρονικό νέφος του συμπλέγματος των ατόμων του μειώνει τη δυνατότητά του να άγει τον ηλεκτρισμό και τη θερμότητα από ότι θα αναμενόταν για ένα μέταλλο της θέσης αυτής του περιοδικού πίνακα.

Γιατί το ζεύγος ηλεκτρονίων του 6s τροχιακού είναι τόσο αδρανές;

Τα s ηλεκτρόνια έχουν τη δυνατότητα να πλησιάσουν πολύ κοντά στον πυρήνα, οπότε αναπτύσσουν μεγάλες ταχύτητες συγκρίσιμες μ' αυτές του φωτός. Όπως είναι γνωστό από τη θεωρία της σχετικότητας, αντικείμενα που κινούνται με τόσο υψηλές ταχύτητες, αυξάνουν τη μάζα τους και αυτό έχει ως αποτέλεσμα να περνούν περισσότερο χρόνο κοντά στον πυρήνα. Αυτή η συμπεριφορά του τροχιακού 6s χαμηλώνει την ενέργειά του, με αποτέλεσμα τα ηλεκτρόνιά του να εμφανίζουν μικρότερη τάση σχηματισμού δεσμών.

Γιατί λόγω του ιδίου φαινομένου ο χρυσός και το θάКλιο δεν είναι επίσης υγρά;
Οι ηλεκτρονικές διαμορφώσεις του χρυσού, του υδραργύρου και του θαλКίου είναι οι ακόλουθες:

Άτομο	Μέση ατομική μάζα	Ηλεκτρονική διαμόρφωση
Αu	196.9665	[Kr] 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s¹
Hg	200.59	[Kr] 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s²
Tl	204.383	[Kr] 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² 6p¹

Και τα τρία άτομα έχουν πολύ χαμηλή ενέργεια τροχιακών 6s. Αλλά το τροχιακό 6s του χρυσού είναι μόνο κατά το ήμισυ συμπληρωμένο και επομένως υπάρχει η δυνατότητα να δεχθεί ηλεκτρόνιο με αποτέλεσμα την ισχυροποίηση του δεσμού μετάλλου-μετάλλου.
Το θάλКιο είναι πιο ογκώδες, οπότε το ζεύγος 6s να αλληλεπιδρά χαλαρότερα με τον πυρήνα απ' ότι στον υδράργυρο. Επί πλέον το θάλКιο έχει ένα 6p ηλεκτρόνιο. Είναι γνωστό ότι τα p ηλεκτρόνια δεν μπορούν να πλησιάσουν τον πυρήνα όπως τα s ηλεκτρόνια. Το p τροχιακό έχει ένα δεσμικό επίπεδο που περνάει μέσα από τον πυρήνα. Έτσι το 6p ηλεκτρόνιο αλληλεπιδρά χαλαρότερα με τον πυρήνα, συγκρινόμενο με τα 6s ηλεκτρόνια. Έτσι εξηγείται γιατί το πιο συνηθισμένο ιόν του θαλКίου είναι το Tl⁺και όχι το Tl³⁺κάτι που δεν συμβαίνει με το B, το Al και τα υπόλοιπα στοιχεία της ίδιας ομάδας του περιοδικού πίνακα.

//

//
//

//