為何金屬元素中只有水銀在常溫下呈液態？
瀏覽次數： 342 發布時間：2017-07-04 14:09:49 發布人：editor
金屬元素的特點是在常溫下一般都呈固體狀態，但為什么只有水銀在常溫下呈液體狀態呢?對這個問題日本東京大學工學部應用化學科的御園生成教授解釋說：在金屬元素中，只有水銀的原子和原子的結合弱。
原子之間結合的強弱取決于每個原子中的電子結構。原子是以原子核為中心，而電子則是按各自的軌道獨立地運動。電子從接近原子核的軌道開始按其規定數有序地進入軌道。
純金屬晶體是由相同的金屬元素構成的，位于軌道最外側的電子脫離原子后就被相關的原子所共有(金屬結合)。一般情況下，當金屬結合在最外側的軌道具有呈半滿狀態的電子結構時最強。這種電子結構容易從其軌道上飛出，而且從周圍的原子中飛出的電子容易潛入軌道，能形成很強的結合。
盡管是相同的金屬，但水銀的電子結構卻不同。水銀的電子結構在最外側的軌道中處于飽和狀態，雖然電子也能飛出，但沒有可承接它的軌道。因此電子一個也進不去，只好抓住高能量的空軌道進行結合，而且是很弱的結合。在周期表中，水銀屬ⅡB族，其它還有鋅和鎘，它們都具有與水銀相同的電子結構，結合也很弱。
那么，同屬ⅡB族的鋅和鎘在常溫下呈固體，為什么僅水銀呈液體呢?
鋅、鎘、水銀位于周期表的下方，越往下帶有電子的最外側的軌道與其上一層的軌道間隔越大，因此即使結合也是很弱的結合。由于水銀的結合比鋅和鎘更弱，所以在常溫下呈液體。