Φυσικές ιδιότητες του υδραργύρου

Ο υδράργυρος είναι ένα ασημένιο-λευκό υγρό βαρύ μέταλλο. Σε σύγκριση με άλλα μέταλλα, ο υδράργυρος είναι ένας κακός αγωγός θερμότητας, αλλά ένας καλός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας.

Ο υδράργυρος έχει σημείο τήξης -38,83 βαθμού και ένα σημείο βρασμού 356,73 βαθμών, και οι δύο από τους οποίους είναι το χαμηλότερο από οποιοδήποτε σταθερό μέταλλο, αν και τα προκαταρκτικά πειράματα με τα ραδιενεργά στοιχεία Columbium και Thorium υποδηλώνουν ότι και οι δύο έχουν χαμηλότερα σημεία βρασμού από τον υδράργυρο (το Columbium είναι το στοιχείο κάτω από τον υδράργυρο στον περιοδικό πίνακα, ακολουθώντας την τάση της μείωσης των σημείων για τα σημεία για την ομάδα 12). Όταν ο υδράργυρος στερεοποιείται, ο όγκος του μειώνεται κατά 3,59% και η πυκνότητα του αυξάνεται από 13,69 g/cm3 σε 14,184 g/cm3. Ο στερεός υδράργυρος είναι όλκιμος και μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι.

Μια πλήρης εξήγηση αυτής της ιδιότητας απαιτεί μια πολύ βαθιά κατάδυση στο πεδίο της κβαντικής φυσικής, αλλά μπορεί να συνοψιστεί εν συντομία ως εξής: Ο υδράργυρος έχει μια πολύ ιδιαίτερη διάταξη ηλεκτρονίων εκτός του πυρήνα, με ηλεκτρόνια που γεμίζουν όλα τα 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f, 5s, 5p, 5d, 5d και 6s. Δεδομένου ότι αυτή η διαμόρφωση ηλεκτρονίων εμποδίζει έντονα τα άτομα του υδραργύρου να χάσουν ηλεκτρόνια, ο υδράργυρος έχει ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες των σπάνιων αερίων, σχηματίζοντας αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις, έτσι ώστε το στερεό να λιώσει πολύ εύκολα.

Η σταθερότητα του Subshell 6S προέρχεται από το πλήρες 4f subshell. Το Subshell F υποβάλλει ασθενώς το φορτίο του πυρήνα, το οποίο αυξάνει την έλξη Coulomb του πυρήνα στο Subshell 6S. Η έλλειψη ενός γεμισμένου εσωτερικού υποβρυχίου F είναι ο λόγος για τον οποίο το κάδμιο και ο ψευδάργυρος έχουν σχετικά υψηλά σημεία βρασμού, αν και αυτά τα δύο μέταλλα εξακολουθούν να είναι πολύ εύκολο να λιώσουν και τα σημεία βρασμού τους είναι επίσης πολύ χαμηλά.
Ο υδράργυρος χρησιμοποιήθηκε κάποτε ως πρότυπο για ηλεκτρικές μετρήσεις. Για παράδειγμα, η μονάδα αντίστασης Siemens δημιουργήθηκε το 1860 και ήταν μια μονάδα αντίστασης που υπολογίστηκε με βάση την αντίσταση μιας στήλης υδραργύρου. Σε ένα διεθνές συνέδριο στο Παρίσι το 1884, το "νόμιμο ohm" ορίστηκε ως η αντίσταση μιας στήλης υδραργύρου μήκους 106 cm και μιας διατομής 1 τετραγωνικού χιλιοστού σε μηδενικούς βαθμούς Κελσίου, αλλά το ohm δεν ορίζεται πλέον με αυτόν τον τρόπο σήμερα.

Ο υδράργυρος είναι ο πρώτος υπεραγωγός που ανακαλύφθηκε στην ανθρώπινη ιστορία και η υπεραγωγική κρίσιμη θερμοκρασία του είναι 4,2K στην απόλυτη κλίμακα θερμοκρασίας.

Ο υδράργυρος συνήθως διαπραγματεύεται σε εμπορικές μονάδες με τη μορφή φιάλης, η οποία ζυγίζει περίπου 34,5 κιλά.