Oppimistavoite
- Tunnista elohopea sen fyysisten ominaisuuksien perusteella.
Tärkeimmät kohdat
- Elohopea on ainoa metalli, joka on nestemäinen lämpötilan ja paineen vakio-olosuhteissa.
- Elohopea on huono lämmönjohdin, mutta kohtuullinen sähkönjohdin.
- Elohopealla on ainutlaatuinen elektronikonfiguraatio, joka vastustaa voimakkaasti elektronin poistoa, jolloin se käyttäytyy samalla tavalla kuin jalokaasuelementit. Tämän seurauksena elohopea muodostaa heikkoja sidoksia ja on nestemäinen huoneen lämpötilassa.
- Elohopea liukenee muodostaen amalgaameja kullan, sinkin ja monien muiden metallien kanssa.
Termi
- amalgaami Seos, joka sisältää elohopeaa.
Elohopean ominaisuudet
Elohopea on tiheä, hopeanhohtoinen d-lohkoelementti. Se on ainoa metalli, joka on nestemäinen lämpötilan ja paineen vakio-olosuhteissa. Ainoa muu näissä olosuhteissa nestemäinen alkuaine on bromi, vaikka metallit, kuten cesium, gallium ja rubidium, sulavat hieman huoneenlämpötilan yläpuolella. Jäätymispisteen ollessa −38,83 ° C ja kiehumispisteen ollessa 356,73 ° C, elohopealla on yksi kapeimmista minkä tahansa metallin nestemäisistä alueista. Elohopeaa esiintyy kerrostumissa kaikkialla maailmassa enimmäkseen kinabarina (elohopeasulfidi), malmina, joka on erittäin myrkyllistä nieltynä tai hengitettynä. Elohopeamyrkytys voi johtua myös altistumisesta vesiliukoisille elohopeamuotoille (kuten elohopeakloridi tai metyylielohopea), hengittämällä elohopeahöyryä tai nauttimalla elohopealla saastuneita mereneläviä.
Verrattuna muihin metalleihin, elohopea on huono lämmönjohdin, mutta kohtuullinen sähkönjohdin. Elohopealla on ainutlaatuinen elektroninen kokoonpano, joka vastustaa voimakkaasti elektronin poistamista, jolloin elohopea käyttäytyy samalla tavalla kuin jalokaasuelementit. Näiden alkuaineiden muodostamista heikoista sidoksista tulee kiinteitä aineita, jotka sulavat helposti suhteellisen matalissa lämpötiloissa.
Reaktiivisuus ja amalgaamat
Elohopea ei reagoi useimpien hapot, vaikka hapettavat hapot, kuten väkevä rikkihappo ja typpihappo, liuottavat sen antamaan sulfaatti-, nitraatti- ja kloridisuoloja. Kuten hopea, elohopea reagoi ilmakehän rikkivetyä. Elohopea reagoi jopa kiinteiden rikkihiutaleiden kanssa, joita käytetään elohopean vuotosarjoissa elohopeahöyryjen absorboimiseksi.
Elohopea liukenee muodostaen amalgaameja kullan, sinkin ja monien muiden metallien kanssa. Rauta on poikkeus, ja rautapulloja on perinteisesti käytetty elohopean kauppaan. Natriumamalgaami on yleinen pelkistin orgaanisessa synteesissä, ja sitä käytetään myös korkeapaineisissa natriumlampuissa. Elohopea yhdistyy helposti alumiinin kanssa muodostaen elohopea-alumiiniamalgaamin, kun nämä kaksi puhdasta metallia joutuvat kosketuksiin. Koska amalgaami tuhoaa alumiinioksidikerroksen, joka suojaa metallista alumiinia hapettumiselta, jopa pienet elohopeamäärät voivat syödä vakavasti alumiinia. Tästä syystä elohopeaa ei sallita lentokoneessa useimmissa olosuhteissa, koska on olemassa riski muodostaa amalgaami paljaiden alumiiniosien kanssa.
Elohopean käyttö
Elohopeaa käytetään lämpömittareissa, ilmanpainemittarit, manometrit, uimuriventtiilit, elohopeakytkimet ja muut laitteet. Huoli alkuaineen myrkyllisyydestä on johtanut siihen, että elohopealämpömittarit lopetetaan suurelta osin kliinisissä olosuhteissa alkoholilla täytettyjen instrumenttien hyväksi. Elohopeaa käytetään edelleen tieteellisessä tutkimuksessa ja amalgaamimateriaalina hammashoitoon. Sitä käytetään myös valaistuksessa – fosforiputkessa elohopeahöyryn läpi kulkeva sähkö tuottaa lyhytaaltoista ultraviolettivaloa, joka saa fosforin fluoresoimaan ja tuottamaan näkyvää valoa.