Springen naar inhoud

Waarom is kwik vloeibaar?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

MethoxyRoxy

    MethoxyRoxy


  • >100 berichten
  • 159 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 maart 2004 - 13:39

Beste mensen,

We waren leuk (...) bezig met de polarograaf op school en toen vroegen wij ons eigenlijk af waarom kwik vloeibaar is (bij kamertemperatuur).

We konden met zijn allen echt niets bedenken en zelfs onze elektrochemie leraar wist hier geen antwoord op...dus bij deze post ik mijn vraag en hoop dat iemand een verklaring heeft (kan ik mijn leraar ook eens wat bijbrengen :D )

Groetjes,

Roxana

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Elbert

    Elbert


  • Functie: Grafisch onderhoud
  • 778 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 maart 2004 - 18:40

De verklaring is als volgt: Zink (Zn), Cadmium (Cd) en Kwik (Hg) hebben allemaal hetzelfde aantal valentie elektronen (2) die in ringen van 8, 11 en 12 * 10^-24 volumeeenheden om de kern draaien. Kwik heeft, een grotere kern (protonen+neutronen) en ook meer electronen en dus meer schillen, waardoor de 2 valentie elektronen verder van de kern staan, dus de dichtheid van deze electonenwolk is een stuk kleiner. En omdat de dichtheid kleiner is is de aantrekkingkracht tussen de electronen en de tegengesteld geladen kern ook kleiner. Het smeltpunt van een stof wordt bepaald door de inwendige energie, en die is bij kwik lager omdat er minder interactie is tussen de electronen en de kernen, vanwege de lagere dichtheid van de electronen wolk en de grotere afstand daarvan tot de kern.

Lees ik hier :D

#3

Jorim

    Jorim


  • >5k berichten
  • 5075 berichten
  • Beheer

Geplaatst op 18 maart 2004 - 20:48

Wat Elbert noemt is ťťn van de vele theorieŽn achter dit verschijnsel, maar dat het te maken heeft met de quantummechanica is zeker.

De 'lanthanoid contraction' (elektronen in 4f orbitalen dekken de kernlading minder goed als elektronen in s, p en d orbitalen wat invloed heeft op kernlading en dus ook op de elektronenwolk), maar ook de invloed van de relativiteit Geplaatste afbeelding op chemische eigenschappen speelt mee (inertheid van 6s2).

Voor een zeer uitgebreide uitleg en verwijzingen naar vele boeken over dit onderwerp: Why is mercury liquid? or, Why do relativistic effects not get into chemistry textbooks

#4

Jantine_CF

    Jantine_CF


  • Chemieforum.nl erelid
  • 485 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 maart 2004 - 12:32

Er staat een aardig stukje in chemical principles van Zumdahl.
'Why is mercury a liquid' in het hoofdstuk over quantummechanica
Als ik tijd heb van de week zal ik het wel ff vertalen en samenvatten en hier op het forum zetten. Geplaatste afbeelding

#5

Jantine_CF

    Jantine_CF


  • Chemieforum.nl erelid
  • 485 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 maart 2004 - 11:39

Oke hier is het antwoord, samengevat en vertaald:

Waarom is kwik vloeibaar?

Kwik is niet de enige uitzondering in het periodieke systeem, waarin de meeste elementen bij kamertemperatuur in gasvormige of vaste vorm aanwezig zijn. Kwik en broom zijn de enige die in vloeibare vorm zijn, bij kamertemperatuur.

Smeltpunten van enkele buren van Hg:
693 Zn
303 Ga
234 Hg
594 Cd

Een formule afkomstig uit de relativiteitstheorie van einstein vertelt ons dat:

M (relatief)= M (in rust)/wortel (1 - (v/c)2)

Hierin is c de lichtsnelheid, M is de massa en v is de snelheid van het voorwerp. (Uit deze formule kan je ook afleiden dat je nooit (harder dan) met de lichtsnelheid kan bewegen, immers v=c en wordt het getal onder de deelstreep nul en delen door nul zou een oneindig grote massa geven.) In eenvoudige modellen van atomen worden relativistische effecten genegeerd, omdat ze verwaarloosbaar zijn. Voor waterstof is de massaverandering 0,003%, voor kwik is dit al 1,23 keer de massa in rust van een elektron. Alleen dit effect verklaart nog niet waarom kwik vloeibaar is bij kamertemperatuur. Hiervoor moeten we nog kijken naar de elektronenconfiguratie:

Au: [Xe] 4f14 5d10 6s1
Hg: [Xe] 4f14 5d10 6s2

Goud is in staat om zijn half gevulde 6s orbitaal te gebruiken om zich te "binden" aan een ander goudatoom. Een goudatoom lijkt zich een beetje te gedragen als een halogeen atoom. Dit komt doordat het 6s orbitaal een smallere straal heeft dan dat je zou verwachten, veroorzaakt door relativistische effecten. Hierdoor wordt ook de afwijkende kleur van goud veroorzaakt. Blauw licht wordt geabsorbeerd door overgaan van elektronen van het 5d naar het 6s orbitaal.
Bij kwik is dit laatste orbitaal geheel gevuld en deze elektronen worden sterk gebonden aan het kwikatoom, kwik is hierdoor te vergelijken met een helium atoom. Kwikatomen kunnen zich niet binden aan een ander kwikatoom en daarom is kwik vloeibaar bij kamertemperatuur.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures