Waarom is kwik een vloeistof?

Kwik is het enige metaal dat bij normale temperaturen en druk vloeibaar is. Maar waarom is kwik een vloeistof? Wat maakt dit element zo speciaal? Kortom, het is omdat kwik slecht is in het delen van ... elektronen, dat wil zeggen.
De meeste metaalatomen delen gemakkelijk valentie-elektronen met andere atomen. De elektronen in een kwikatoom zijn nauwer dan normaal aan de kern gebonden. In feite is de s elektronen bewegen zich zo snel en dicht bij de kern dat ze relativistische effecten vertonen en zich gedragen alsof ze massiever zijn dan trager bewegende elektronen. Het kost heel weinig warmte om de zwakke binding tussen kwikatomen te overwinnen. Vanwege het gedrag van de valentie-elektronen heeft kwik een laag smeltpunt, is het een slechte elektrische en thermische geleider en vormt het geen diatomische kwikmoleculen in de gasfase.

Het enige andere element op het periodiek systeem dat bij kamertemperatuur en druk vloeibaar is, is halogeenbroom. Terwijl kwik bij kamertemperatuur het enige vloeibare metaal is, smelten de elementen gallium, cesium en rubidium onder iets warmere omstandigheden. Als wetenschappers ooit een voldoende hoeveelheid flerovium en copernicium synthetiseren, hebben deze elementen naar verwachting een nog lager kookpunt (en misschien smeltpunt) dan kwik.

Bron

• Norrby, L.J. (1991). "Waarom is kwik vloeibaar? Of, waarom komen relativistische effecten niet in chemieboeken?". Journal of Chemical Education. 68 (2): 110. doi: 10.1021 / ed068p110