為何金屬元素中只有水銀在常溫下呈液態(tài)？
瀏覽次數(shù)： 342 發(fā)布時間：2017-07-04 14:09:49 發(fā)布人：editor
金屬元素的特點(diǎn)是在常溫下一般都呈固體狀態(tài)，但為什么只有水銀在常溫下呈液體狀態(tài)呢?對這個問題日本東京大學(xué)工學(xué)部應(yīng)用化學(xué)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(jié)合弱。
原子之間結(jié)合的強(qiáng)弱取決于每個原子中的電子結(jié)構(gòu)。原子是以原子核為中心，而電子則是按各自的軌道獨(dú)立地運(yùn)動。電子從接近原子核的軌道開始按其規(guī)定數(shù)有序地進(jìn)入軌道。
純金屬晶體是由相同的金屬元素構(gòu)成的，位于軌道最外側(cè)的電子脫離原子后就被相關(guān)的原子所共有(金屬結(jié)合)。一般情況下，當(dāng)金屬結(jié)合在最外側(cè)的軌道具有呈半滿狀態(tài)的電子結(jié)構(gòu)時最強(qiáng)。這種電子結(jié)構(gòu)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(qiáng)的結(jié)合。
盡管是相同的金屬，但水銀的電子結(jié)構(gòu)卻不同。水銀的電子結(jié)構(gòu)在最外側(cè)的軌道中處于飽和狀態(tài)，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(jìn)不去，只好抓住高能量的空軌道進(jìn)行結(jié)合，而且是很弱的結(jié)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(jié)構(gòu)，結(jié)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(cè)的軌道與其上一層的軌道間隔越大，因此即使結(jié)合也是很弱的結(jié)合。由于水銀的結(jié)合比鋅和鎘更弱，所以在常溫下呈液體。