Nguyên tố hóa học · trang tham khảo

80Hg

Thủy ngân

Thủy ngân là nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử 80, ký hiệu Hg. Nó nằm ở chu kỳ 6, nhóm 12, khối d. Ở nhiệt độ phòng, trạng thái tham chiếu là lỏng; cấu hình electron là [Xe] 4f14 5d10 6s2.

Số hiệu nguyên tử80

Nguyên tử khối chuẩn200.592(3)

Nhóm12

Chu kỳ6

Khốid

Cấu hình electron[Xe] 4f14 5d10 6s2

Cấu trúc electron

Yếu tố nào chi phối hóa học của nguyên tố

Phân lớp d tham gia trực tiếp vào hóa học của Thủy ngân. Ở kim loại chuyển tiếp, các electron có mức năng lượng gần nhau có thể cùng tham gia liên kết, vì vậy thường xuất hiện nhiều trạng thái oxi hóa, phức chất phối trí và hoạt tính xúc tác.

Cấu hình electron [Xe] 4f14 5d10 6s2 cần được đọc cùng trạng thái oxi hóa của hợp chất. Khi electron bị lấy đi hoặc được sắp xếp lại, mức chiếm chỗ của orbital d có thể thay đổi, kéo theo thay đổi về màu sắc, từ tính, kiểu liên kết và độ phản ứng.

Các dạng hóa học

Hợp chất, ion và vật liệu

Những dạng hóa học quan trọng của Thủy ngân gồm kim loại và hợp kim, oxide, halide và phức chất phối trí. Electron s và d có năng lượng gần nhau nên nhiều trạng thái oxi hóa có thể tồn tại; phối tử quanh ion kim loại có thể làm thay đổi mạnh màu sắc, từ tính và độ phản ứng.

Tính chất vật lý

Trạng thái và chuyển pha

Trạng thái tham chiếu ở nhiệt độ phòng là lỏng. Mật độ được liệt kê là 13.53 g/cm³. Điểm nóng chảy là 234.3 K (-38.8 °C). Điểm sôi là 629.9 K (356.7 °C). Áp suất, độ tinh khiết, cấu trúc tinh thể hoặc dạng thù hình có thể làm thay đổi các giá trị vật lý đo được.

Sự hiện diện và ứng dụng

Thủy ngân được gặp và sử dụng ở đâu

Trong thực tế, Thủy ngân thường được gặp trong các ứng dụng liên quan đến đo lường, đèn và tổng hợp hóa học. Tùy trường hợp, tính chất được khai thác có thể thuộc về nguyên tố tinh khiết, một hợp chất, hợp kim hoặc một đồng vị cụ thể.

Trong thực tế

Ví dụ về các ứng dụng thực tế

Đo lường

Thủy ngân được dùng trong thiết bị đo vì một tính chất vật lý của nó — như giãn nở, đáp ứng điện hoặc chuyển mức nguyên tử — có thể được đo chính xác.

Đèn

Thủy ngân được dùng trong khí đèn, điện cực, vật liệu phát quang hoặc các bộ phận chuyên dụng tạo ánh sáng.

Tổng hợp hóa học

Thủy ngân được sử dụng dưới dạng nguyên tố, thuốc thử, thành phần xúc tác hoặc tiền chất để sản xuất các hóa chất khác.

Vị trí tuần hoàn

Các nguyên tố lân cận cho biết điều gì

Thủy ngân nằm ở chu kỳ 6, nhóm 12. Trong vùng lân cận hiển thị ở đây có Bạc, Cadmi, Indi, Vàng, Tali, Roentgeni, Copernixi và Nihoni. Những vị trí này cho phép so sánh trực tiếp kích thước nguyên tử, năng lượng ion hóa, trạng thái oxi hóa và xu hướng liên kết với các nguyên tố gần nhau trong bảng tuần hoàn.

Dữ liệu tham khảo

Tính chất vật lý và nguyên tử

Phân loạikim loại chuyển tiếp

Trạng thái ở nhiệt độ phònglỏng

Các lớp electron2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 2

Mật độ13.53 g/cm³

Điểm nóng chảy234.3 K (-38.8 °C)

Điểm sôi629.9 K (356.7 °C)

Độ âm điện Pauling2

Năng lượng ion hóa thứ nhất1 007 kJ/mol

Ái lực electron—

Các giá trị mô tả nguyên tố hoặc nguyên tử trung hòa khi thích hợp. Dữ liệu vật lý có thể phụ thuộc vào dạng thù hình, áp suất và điều kiện đo.

Lịch sử

Phát hiện và nhận diện

Thủy ngân đã được con người biết đến từ trước 2000 BCE, không có một người duy nhất được xem là nhà phát hiện. Việc sử dụng vật liệu này có trước hóa học hiện đại rất lâu; nhận diện hóa học và việc gán số hiệu nguyên tử chỉ xuất hiện về sau.

Đồng vị và nguyên tử khối

Thành phần đồng vị làm thay đổi các con số như thế nào

Nguyên tử khối chuẩn là 200.592(3). Giá trị này phản ánh thành phần đồng vị của vật chất tự nhiên trên Trái Đất, không phải khối lượng của một nguyên tử riêng lẻ.

Thủy ngân có ít nhất một đồng vị bền. Các đồng vị có cùng số proton nên vẫn là cùng một nguyên tố, nhưng khác số neutron và vì vậy khác khối lượng nguyên tử.

An toàn

Xử lý và phơi nhiễm

Mức nguy hiểm của thủy ngân phụ thuộc mạnh vào dạng hóa học. Hơi thủy ngân và một số hợp chất thủy ngân hữu cơ đặc biệt độc; cần kiểm soát phơi nhiễm, tránh phát tán và xử lý theo dữ liệu an toàn của chất cụ thể.