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Etat du mercure ....



  1. #1
    cdom

    Etat du mercure ....


    ------

    Qui peut m'expliquer pourquoi le mercure est liquide ?

    -----

  2. #2
    Duke Alchemist

    Re : Etat du mercure ....

    Bonjour.

    Il suffit de regarder les températures de fusion et d'ébullition du mercure resp. 234,32 K et 629,88 K (source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Mercure_%28chimie%29 sur la droite) et la température ambiante est d'environ 293 K...

    Duke.

  3. #3
    moco

    Re : Etat du mercure ....

    Il y a une raison plus fondamentale qui explique pourquoi le mercure est liquide, mais c'est un peu long à expliquer. J'espère que tu ne vas pas te fatiguer en route.

    Vers le bas du tableau périodique, pour les numéros atomiques supérieurs à 70, les électrons tournent sur leur orbite à des vitesses v qui approchent celle de la lumière, c. Tu me diras avec justesse que les électrons ne tournent pas, qu'ils n'ont pas d'orbite mais une orbitale, ou qu'ils ne tournent que dans le modèle Bohr. Tu as raison. Mais on peut tout de même appliquer le même raisonnement qu'on ferait si les électrons avaient vraiment une orbite circulaire autour du noyau. On arrive au même résultat.

    Or quand les objets se déplacent à des vitesse proches de c, les lois de la physique changent. Elles deviennent relativistes. A ces vitesses, les objets deviennent de plus en plus lourds, et de plus en plus petits. C'est difficile à comprendre, je sais, mais c'est comme cela !

    Pour revenir au mercure, qui a le numéro atomique 80, ses orbitales deviennent de plus en plus petites. Certaines, dont les vitesses sont les plus grandes, disparaissent presque à l'intérieur du cortège électronique. Or il se trouve que ce sont les 26 dernières qui subissent ce sort.

    Donc tout se passe comme si le mercure "perdait" 26 électrons. Il ressemble alors à l'atome qui a 80 - 26 = 54 électrons. L'atome numéro 54 est le xénon, donc un gaz rare, donc une substance qui a des points de fusion et d'ébullition très bas. Le mercure est donc une sorte de pseudo-gaz rare.

    Il y a d'autres faits que le point de fusion qui confortent cette théorie. Par exemple, le mercure est le seul métal qui fait des ions biatomique : le ion mercureux est Hg22+. Eh bien, les gaz nobles aussi font des ions biatomiques en spectrométrie de masse, comme Ar2+. Ce n'est pas tout à fait pareil, je sais, mais il y a analogie.

    Autres éléments de preuve.
    1 - L'atome précédant Hg est l'or Au, dont Z = 79. Et l'or se comporte parfois comme si c'était un pseudo-halogène. Et, comme tu sais, les halogènes précèdent les gaz nobles dans la table. Par exemple, l'or forme un ion Au- dans l'aurure de césium CsAu, où Cs existe sous forme de ion Cs+.
    2 - De même l'atome qui suit Hg est le thallium Tl (Z = 81), qui est lui un pseudo-alcalin. Exemple : le ion Tl+ est stable et ressemble aux ions alcalins, qui bien sûr, suivent tous les gaz nobles, dans la table.
    3 - L'atome suivant Tl est le plomb Pb (Z = 82), et Pb ressemble aux alcalino-terreux : il forme des ions Pb2+ comme dans la colonne 2, et pas Pb4+. De plus, les seuls sulfates de métaux insolubles dans l'eau sont ceux de Ca, Sr, Ba et Pb : le plomb se comporte comme s'il était dans la colonne 2.

    Tous ces atomes se comportent comme s'ils avaient "perdu" 26 électons enfouis dans les couches internes, et donc reculaient de 26 cases.
    Au (Z = 79) ressemble à I (Z = 53)
    Hg (Z = 80) ressemble à Xe (Z = 54)
    Tl (Z = 81) ressemble à Cs (Z = 55)
    Pb (Z = 82) ressemble à Ba (Z = 56)

    Tu m'as suivi ?

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