Γιατί ο υδράργυρος είναι φτωχός στην κοινή χρήση ηλεκτρονίων;
1. Υψηλός ατομικός αριθμός:Ο υδράργυρος έχει ατομικό αριθμό 80, που σημαίνει ότι έχει 80 πρωτόνια και 80 ηλεκτρόνια. Η έλξη μεταξύ του θετικά φορτισμένου πυρήνα και των ηλεκτρόνων σθένους είναι ισχυρότερη σε στοιχεία με υψηλότερους ατομικούς αριθμούς. Αυτή η ισχυρή ηλεκτροστατική δύναμη καθιστά δύσκολη για τον υδράργυρο να αφήσει τα ηλεκτρόνια σθένους και να τα μοιραστεί με άλλα άτομα.
2. Συμπληρωματικά κελύφη ηλεκτρονίων:Ο υδράργυρος έχει ένα πλήρως γεμάτο εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων, γνωστό ως Subshell 6S. Τα γεμισμένα κελύφη ηλεκτρονίων είναι σταθερά και έχουν χαμηλή διαμόρφωση ενέργειας. Για να μοιράζονται ηλεκτρόνια και να σχηματίζουν χημικούς δεσμούς, ένα άτομο πρέπει να έχει κενά ή μερικώς γεμάτα τροχιακά στο εξώτατο κέλυφος του. Δεδομένου ότι το εξωτερικό κέλυφος του υδραργύρου είναι ήδη πλήρες, είναι λιγότερο πιθανό να συμμετάσχει στην κοινή χρήση ηλεκτρονίων.
3. Σχετιστικές επιδράσεις:Οι σχετικιστικές επιδράσεις γίνονται σημαντικές για βαρύτερα στοιχεία όπως ο υδράργυρος. Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας, καθώς η ταχύτητα των ηλεκτρονίων αυξάνεται, η μάζα τους αυξάνεται επίσης. Στον υδράργυρο, ο υψηλός ατομικός αριθμός οδηγεί σε υψηλότερες ταχύτητες για τα ηλεκτρόνια εσωτερικού κελύφους. Αυτό το σχετικιστικό αποτέλεσμα αναγκάζει τα εσωτερικά ηλεκτρόνια να συμβάλλουν προς τον πυρήνα, καθιστώντας τα εξώτατα ηλεκτρόνια λιγότερο στενά συνδεδεμένα και πιο χαλαρά κρατούμενοι. Κατά συνέπεια, τα ηλεκτρόνια σθένους είναι λιγότερο διαθέσιμα για κοινή χρήση.
4. Μεγάλο ατομικό μέγεθος:Ο υδράργυρος έχει σχετικά μεγάλη ατομική ακτίνα σε σύγκριση με άλλα στοιχεία της ομάδας του, τα μεταβατικά μέταλλα. Το μεγαλύτερο ατομικό μέγεθος σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια σθένους του υδραργύρου είναι μακρύτερα από τον πυρήνα και βιώνουν μια ασθενέστερη ηλεκτροστατική έλξη. Αυτή η μειωμένη έλξη διευκολύνει την αφαίρεση ή την ενθουσιασμό των ηλεκτρόνων σθένους, αλλά καθιστά επίσης τον υδράργυρο λιγότερο πιθανό να συμμετάσχει στην ομοιοπολική συγκόλληση με την κοινή χρήση ηλεκτρονίων.
Συνοπτικά, ο υψηλός ατομικός αριθμός, τα γεμάτα κελύφη ηλεκτρονίων, τα σχετικιστικά αποτελέσματα και το μεγάλο ατομικό μέγεθος του υδραργύρου συμβάλλουν στην κακή του ικανότητα να μοιράζονται ηλεκτρόνια και να σχηματίζουν χημικούς δεσμούς. Ο υδράργυρος τείνει να παρουσιάζει μεταλλικές ιδιότητες, που χαρακτηρίζονται από τη μετεγκατάσταση των ηλεκτρονίων σθένους αντί να τα μοιράζονται σε ομοιοπολικούς δεσμούς.
