الزئبق سائل عند درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP). نقطة انصهاره هي -38.83 درجة مئوية (-37.89 درجة فهرنهايت) ونقطة غليانه هي 356.73 درجة مئوية (674.11 درجة فهرنهايت)، وهذا يعني أنه موجود في شكل سائل في درجة حرارة الغرفة.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
الوجبات السريعة الرئيسية: هل الزئبق صلب أم سائل أم غازي؟
- يوجد الزئبق كسائل في درجة حرارة الغرفة بسبب انخفاض درجات انصهاره وغليانه بسبب ضعف روابطه المعدنية.
- يمكن أن يوجد الزئبق الصلب في درجات حرارة منخفضة ولكنه غير مستقر في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي.
- يتمتع الزئبق السائل والزئبق الصلب بخصائص فيزيائية متميزة، بما في ذلك مظهرهما وكثافتهما، بالإضافة إلى معاملات مختلفة للتمدد الحراري.
- الزئبق السائل والصلب شديد السمية ويتطلب التعامل معه والتخلص منه بعناية.
لماذا يوجد الزئبق في صورة سائلة في درجة حرارة الغرفة؟
يعد الزئبق عنصرًا فريدًا من حيث أنه يوجد في صورة سائلة في درجة حرارة الغرفة بسبب انخفاض درجة انصهاره ونقطة غليانه. يمتلك الزئبق نقطة انصهار تبلغ -38.83 درجة مئوية ونقطة غليان تبلغ 356.73 درجة مئوية، مما يعني أنه يبقى في حالة سائلة عند درجات حرارة بين هاتين النقطتين.
والسبب في انخفاض درجات انصهاره وغليانه هو أن الزئبق يحتوي على رابطة معدنية ضعيفة بين ذراته.
الروابط المعدنية هي نوع من الروابط الكيميائية التي تحدث بين ذرات المعدن حيث تكون إلكترونات التكافؤ حرة في التحرك داخل الشبكة المعدنية، مما يخلق بحرًا من الإلكترونات. تعتمد قوة الرابطة المعدنية على عدد إلكترونات التكافؤ والمسافة بين الذرات.
وفي حالة الزئبق، فهو يتمتع برابطة معدنية ضعيفة بسبب قلة عدد إلكترونات التكافؤ فيه (اثنين) ونصف قطره الذري الكبير.
ونتيجة لذلك، فإن الرابطة المعدنية بين ذرات الزئبق ليست قوية بما يكفي لربط الذرات معًا في بنية شبكية صلبة عند درجة حرارة الغرفة، ويظل الزئبق في حالة سائلة.
بالإضافة إلى ذلك، يعتبر الزئبق أيضًا عنصرًا كثيفًا وذو وزن ذري مرتفع، مما يعني أن قوى الجذب بين ذراته قوية نسبيًا. تساهم هذه القوى الجذابة أيضًا في الحالة السائلة للزئبق في درجة حرارة الغرفة.
هل يوجد الزئبق في الحالة الصلبة؟
نعم، يمكن أن يوجد الزئبق في حالة صلبة عند درجات حرارة منخفضة. درجة انصهار الزئبق هي -38.83 درجة مئوية، مما يعني أنه إذا انخفضت درجة حرارته عن هذه النقطة، فإنه سوف يتصلب ويشكل مرحلة صلبة. يُطلق على الشكل الصلب للزئبق اسم “الفضة السريعة” أو “ملغم الزئبق”.
ومع ذلك، فإن الحالة الصلبة للزئبق ليست مستقرة في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي.
في الواقع، درجة تجمده منخفضة جدًا، وحتى التغيرات الصغيرة في درجة الحرارة أو الضغط يمكن أن تتسبب في ذوبانه وعودته إلى حالته السائلة. ولذلك فمن الصعب تخزين الزئبق الصلب في الظروف العادية.
تجدر الإشارة إلى أن الزئبق الصلب له خصائص فريدة، مثل معامل التمدد الحراري المنخفض، أي أنه لا يتمدد أو ينكمش كثيرًا عندما تتغير درجة حرارته.
هذه الخاصية تجعل الزئبق مفيدًا في موازين الحرارة وغيرها من الأدوات الدقيقة. ومع ذلك، ونظراً لطبيعته السامة، فإن استخدام الزئبق أصبح مقيداً بشكل متزايد ويتم تطوير بدائل أكثر أماناً.
كيف يختلف الزئبق السائل عن الزئبق الصلب؟
الزئبق السائل والزئبق الصلب (المعروف أيضًا باسم “الفضة السريعة”) هما حالتان مختلفتان لنفس العنصر ولهما خصائص مميزة.
1) المظهر الجسدي
هناك فرق كبير بين الزئبق السائل والزئبق الصلب هو مظهرهما المادي. الزئبق السائل عبارة عن معدن أبيض فضي لامع عاكس، في حين أن الزئبق الصلب عبارة عن مادة ناعمة ذات لون رمادي-أبيض باهت. في حالته الصلبة، يشكل الزئبق كرات أو كريات صغيرة مدورة، بينما في حالته السائلة يشكل سائلا لامعا متدفقا.
2) الكثافة
الفرق الآخر بين الزئبق السائل والصلب هو كثافتهما. تبلغ كثافة الزئبق السائل 13.5 جم/سم3، بينما تبلغ كثافة الزئبق الصلب حوالي 14.184 جم/سم3.
3) معامل التمدد الحراري
بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الزئبق السائل على معامل تمدد حراري أعلى بكثير من الزئبق الصلب. وهذا يعني أن حجمه يزداد بشكل ملحوظ عند تسخينه، مما يجعله مفيدًا في موازين الحرارة. من ناحية أخرى، يتمتع الزئبق الصلب بمعامل تمدد حراري منخفض جدًا، مما يعني أنه لا يتمدد أو ينكمش كثيرًا عندما تتغير درجة حرارته، مما يجعله مفيدًا في الأجهزة الدقيقة.
وأخيراً، تجدر الإشارة إلى أن الزئبق السائل والصلب شديد السمية ويشكل خطراً كبيراً على صحة الإنسان والبيئة. لذلك من الضروري التعامل معها بأكبر قدر من العناية والتخلص منها بشكل صحيح.
قراءة متعمقة
هل الفوسفور مادة صلبة أم سائلة أم غازية؟
هل الصوديوم مادة صلبة أم سائلة أم غازية؟
هل الأكسجين صلب أم سائل أم غازي؟
هل الليثيوم صلب أم سائل أم غازي؟
هل المغنيسيوم مادة صلبة أم سائلة أم غازية؟