Öncelikle diğer metallerin neden katı olduğundan
bahsetmekte yarar var. Metallerin birçok
özelliğinin açıklamakta faydalı olan metal
iyon denizinde yüzen serbest elektronlar
teorisi oldukça faydalıdır. Şöyle ki, metallerin
değerlik elektronları, metaller tarafından
ortaklaşa kullanılabilir ve bu bir nevi atomlar
arası serbest elektron transferine yol açar. Bu
da metallerin ısı ve elektrik iletkenliğini
gayet güzel bir şekilde açıklar. Bunun çok da
detayına inmeden cıvaya gelecek olursak, cıvanın
en dıştaki 6s2 elektronları, "göreceli büzülme"
denen bir olayla, atomun merkezine çok daha
yakın durmakta ve diğer cıva atomları ile
paylaşılmasına engel olmaktadır. Metallerin
elektron paylaşamaması da atomlar arası bağı
zayıflatmakta bu da atomların daha serbest
hareket edebilmesi yani sıvı fazla olması
anlamına gelmektedir. Atomlar ya da moleküler
arası bağlar ne kadar zayıfsa, o madde o
kadar kolay erir ya da kaynar. Bu sefer aynı
büzülmenin neden civanın bir üst periyodunda
bulunan kadmiyumda görülmediği sorusu
akla geliyor. Kadmiyumun, erime noktası da diğer
metallere göre oldukça düşük ve yaklaşık 300 °C.
Kadmiyumun bir üst periyodundaki bakırın erime
noktası ise yaklaşık 400 °C. Bu durumda, atomun
büyümesi ile bu büzülmenin arttığı ve onun sıvı
olmasını sağlayacak kadar etkili olduğu
düşünülebilir.
Civanın bir alt periyodundaki atoma baktığımızda
yapay olarak elde edilen 112 atom numaralı,
Ununbiyumu görüyoruz ki, radyoaktif olması ve
240 mikrosaniye gibi bir yarılanma süresi olması
nedeniyle fiziksel hali ölçülememiştir ama sıvı
olduğu tahmin edilmektedir. Sonuç olarak son
yörüngesindeki elektronlar 4s2, 5s2, 6s2 ve 7s2
olan elementlerin, atomlar arası büzülme etkisi
nedeniyle zayıf olmakta ve bu etki atom çapı
arttıkça artmaktadır. Bu etkinin atom çapı
arttıkça artmasının ise nedenini tam olarak
bilemiyorum.
Türkmen'in de bu konuda şöyle bir cevabı
vardı.
Elimde Relativistic Effects in Structural
Chemistry (Chemical Reviews, 1988, Vol.88,
563-594) diye görelilik kanununun kimyasal
kavramlar-yapılar üzerine etkisini inceleyen bir
makale var. Makale derleme (review) bir makale,
zaten gayet de uzun, o makalenin sonunda Further
Possible examples and Open Problems adli bir
bölümde söyle bir paragraf var:
Mercury being a liquid at room temperature, a
fact attributed to the relativistic contraction
of the filled 6s2 shell, one may ask, why is
galium a liquid (Tm= 29.8 °C, despite a high Tb=
671 °C). Perhaps the best answer is that already
its crystal structure is very complicated.....
Paragraf böyle devam ediyor ve civa'nin durumuna
iki makaleyi referans olarak vermis. Eger biraz
daha ayrıntılı bilgi istiyorsanız
-Pyykkö, P. Adv. Quantum Chem., 1978, 11, 353 -Pitzer,
K. S. S. Acc. Chem. Res., 1979, 12, 271
-Pyykkö, P., Desclaux J.P., Acc. Chem. Res,
1979, 12, 276
|
|
