Γιατί ο υδράργυρος σχηματίζει μεταλλικό δεσμό;
* Ηλεκτρονική διαμόρφωση: Ο υδράργυρος έχει ένα γεμάτο D-orbital και ένα μόνο ηλεκτρόνιο στο τροχιακό του 6s. Αυτή η διαμόρφωση αφήνει το ηλεκτρονικό 6S σχετικά χαλαρά. Όταν τα άτομα του υδραργύρου συναντιούνται, αυτά τα ηλεκτρόνια 6s απομακρύνονται, σχηματίζοντας μια "θάλασσα" ηλεκτρονίων που μοιράζονται μεταξύ όλων των ατόμων υδραργύρου.
* Αδύναμη μεταλλική σύνδεση: Τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια στον υδράργυρο δεν προσελκύονται τόσο έντονα από τους πυρήνες όπως σε άλλα μέταλλα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα άτομα υδραργύρου είναι σχετικά μεγάλα και τα εξώτατα ηλεκτρόνια είναι πιο μακριά από τον πυρήνα. Ως αποτέλεσμα, ο μεταλλικός δεσμός στον υδράργυρο είναι ασθενέστερος από ό, τι σε άλλα μέταλλα.
* Μοναδική κατάσταση υγρού: Αυτός ο αδύναμος μεταλλικός δεσμός είναι υπεύθυνος για την ασυνήθιστη υγρή κατάσταση του Mercury σε θερμοκρασία δωματίου. Η αδύναμη έλξη μεταξύ των ατόμων υδραργύρου τους επιτρέπει να κινούνται ελεύθερα, με αποτέλεσμα τη ρευστότητα.
Εδώ είναι μια κατανομή των παραγόντων που συμβάλλουν σε αδύναμους μεταλλικούς δεσμούς στον υδράργυρο:
* Σχετιστικές επιδράσεις: Ο υψηλός ατομικός αριθμός (80) του υδραργύρου (80) οδηγεί σε σχετικιστικές επιδράσεις, οι οποίες προκαλούν τα ηλεκτρόνια 6s να κινούνται ταχύτερα και να βιώσουν μια ισχυρότερη ελκυστική δύναμη προς τον πυρήνα. Αυτό συρρικνώνει αποτελεσματικά το τροχιακό 6S και αποδυναμώνει τον μεταλλικό δεσμό.
* Μεγάλο μέγεθος ατομικού: Τα άτομα υδραργύρου είναι σχετικά μεγάλα, αυξάνοντας την απόσταση μεταξύ του πυρήνα και των ηλεκτρόνων σθένους. Αυτή η ασθενέστερη έλξη μεταξύ του πυρήνα και των ηλεκτρόνων συμβάλλει στον αδύναμο μεταλλικό δεσμό.
* γεμάτο d-orbital: Το γεμάτο D-orbital παρέχει μια σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση και αποδυναμώνει περαιτέρω τον μεταλλικό δεσμό.
Συνοπτικά: Η μοναδική ηλεκτρονική διαμόρφωση του Mercury, σε συνδυασμό με το μεγάλο ατομικό μέγεθος και τις σχετικιστικές επιδράσεις του, οδηγεί σε έναν αδύναμο μεταλλικό δεσμό, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την ασυνήθιστη υγρή κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου.
