Wissenschaft

Warum ist das Metall Quecksilber eine Flüssigkeit?

Quecksilber ist das einzige Metall, das bei normalen Temperaturen und normalem Druck flüssig ist. Warum ist Quecksilber eine Flüssigkeit? Was macht dieses Element so besonders? Im Grunde liegt es daran, dass Quecksilber schlecht teilt – also Elektronen.

Die meisten Metallatome teilen leicht Valenzelektronen mit anderen Atomen. Die Elektronen in einem Quecksilberatom sind fester als gewöhnlich an den Kern gebunden. Tatsächlich bewegen sich die s- Elektronen so schnell und nahe am Kern, dass sie relativistische Effekte zeigen und sich so verhalten, als wären sie massereicher als sich langsamer bewegende Elektronen. Es braucht sehr wenig Wärme, um die schwache Bindung zwischen Quecksilberatomen zu überwinden. Aufgrund des Verhaltens der Valenzelektronen hat Quecksilber einen niedrigen Schmelzpunkt, ist ein schlechter elektrischer und thermischer Leiter und bildet in der Gasphase keine zweiatomigen Quecksilbermoleküle.

Das einzige andere Element im Periodensystem, das bei Raumtemperatur und Druck eine Flüssigkeit ist, ist das Halogenbrom. Während Quecksilber bei Raumtemperatur das einzige flüssige Metall ist, schmelzen die Elemente Gallium, Cäsium und Rubidium unter etwas wärmeren Bedingungen. Wenn Wissenschaftler jemals eine ausreichende Menge an Flerovium und Copernicium synthetisieren, wird erwartet, dass diese Elemente einen noch niedrigeren Siedepunkt (und möglicherweise einen niedrigeren Schmelzpunkt) als Quecksilber haben.

 

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