Warum ist Quecksilber eine Flüssigkeit?

Quecksilber ist das einzige Metall, das bei normalen Temperaturen und Drücken flüssig ist. Aber warum ist Quecksilber eine Flüssigkeit? Was macht dieses Element so besonders? Grundsätzlich liegt es daran, dass Quecksilber schlecht darin ist, Elektronen zu teilen.
Die meisten Metallatome teilen leicht Valenzelektronen mit anderen Atomen. Die Elektronen in einem Quecksilberatom sind fester als gewöhnlich an den Kern gebunden. In der Tat, die s Elektronen bewegen sich 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 flüssig 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, ist zu erwarten, dass diese Elemente einen noch niedrigeren Siedepunkt (und möglicherweise einen niedrigeren Schmelzpunkt) als Quecksilber aufweisen.

Quelle

• Norrby, L. J. (1991). "Warum ist Quecksilber flüssig? Oder warum gelangen relativistische Effekte nicht in die Lehrbücher der Chemie?". Journal of Chemical Education. 68 (2): 110. doi: 10.1021 / ed068p110