چرا جیوه مایع است؟ راز فلز مایع در دمای اتاق

جیوه، تنها فلزی است که در دما و فشار معمولی به صورت مایع وجود دارد. اما چه چیزی جیوه را تا این حد خاص می‌کند؟ پاسخ کوتاه این است: جیوه در به اشتراک گذاشتن الکترون‌ها خوب عمل نمی‌کند!

اکثر اتم‌های فلزی به راحتی الکترون‌های لایه ظرفیت خود را با سایر اتم‌ها به اشتراک می‌گذارند. اما در اتم جیوه، الکترون‌ها محکم‌تر از حد معمول به هسته متصل شده‌اند. در واقع، الکترون‌های s با سرعت بسیار بالا و نزدیک به هسته حرکت می‌کنند، به طوری که اثرات نسبیتی از خود نشان می‌دهند و طوری رفتار می‌کنند که انگار جرم بیشتری نسبت به الکترون‌های کندتر دارند.

به همین دلیل، برای غلبه بر پیوند ضعیف بین اتم‌های جیوه، گرمای بسیار کمی لازم است. این رفتار الکترون‌های ظرفیت باعث می‌شود که جیوه نقطه ذوب پایینی داشته باشد، رسانای الکتریکی و حرارتی ضعیفی باشد و مولکول‌های دوتایی (دیاتومیک) جیوه را در فاز گازی تشکیل ندهد.

علاوه بر جیوه، تنها عنصر دیگری در جدول تناوبی که در دما و فشار اتاق مایع است، برم (Bromine) است که یک هالوژن محسوب می‌شود. در حالی که جیوه تنها فلز مایع در دمای اتاق است، عناصری مانند گالیم (Gallium)، سزیم (Cesium) و روبیدیم (Rubidium) در شرایط کمی گرم‌تر ذوب می‌شوند. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که اگر بتوانند مقدار کافی از فلروویوم (Flerovium) و کوپرنیسیوم (Copernicium) را سنتز کنند، این عناصر نقطه جوش (و شاید نقطه ذوب) حتی پایین‌تری نسبت به جیوه خواهند داشت.