常温状态下为液体的金属
一、常温状态下为液体的金属
如果为单一物质，则常见的是汞，俗称水银
如果是混合物质，则许多金属可以“溶解”在汞中，称为汞齐，在汞含量较多的情况下常温下也是液体
还有钠钾合金（熔点可到-12.5℃）等一些熔点较低的金属合金，常温下也有可能是液体
二、有没有液态的金属？
我们平常见到的金属几乎都是固体的。但是也存在液态金属，那就是汞，也就是我们常说的水银。
汞并不是在任何情况下都呈液态，它只是在常温下呈液态。如果温度在-38.7℃时，它会变成美丽的银蓝色固体；如果温度在357.25℃时，它又会沸腾气化。汞在常温下是稳定的，但如果加热至近于沸点时，它便会氧化成红色的氧化汞。汞虽能溶于水，但与水不起化学反应，与盐碱和稀硫酸以及碱也不起作用。汞在低温时不导电，但当它在高温下时，则既导电又能发射绿色光和紫外线光谱。汞易流动，又能挥发，它的蒸气有毒，但硫磺却能制服它，所以当少量汞洒落时，我们必须尽可能地收集起来或用硫磺粉覆盖处理。
汞是一种银白色、有极强金属光泽的液体，它很重，密度为13.6，也就是说，它比银和铝都重。正由于此，人们才给它取一个形象的名字——水银。它在现代生活中有着广泛用途。
由于汞在0℃~200℃时，体积膨胀系数变化均匀且不会沾湿玻璃，因此我们便把它用于制作温度计；由于它化学活动性小，易流动、密度大，我们又常常把它用在真空泵、气压计和水银蒸气灯等的制造上。
除上述特性外，汞最有趣的性质之一，是具有溶解除铁和铂以外几乎所有的金属，它与这些金属所组成的合金，统称为汞齐。汞齐可以呈液态，也可以是糊状或固体，汞齐中的金属仍保留它原有的性质。人们在很久以前便利用汞的这个性质来提取金、银。汞的合金由于有可塑性和易硬性，因而我们在医院里常见到医生用有锡、银或金的汞剂来补牙。
汞在地球上是很分散的，成因也较复杂。我国的汞矿多是原生沉积的。含汞的矿物在自然界有20多种，但主要以辰砂（硫化汞）为主。
三、除汞以外，还有哪中金属常温下是液态
这个问题实际相当复杂:
原子中,
电子在核的一旁飞快地运动。在核电荷数很大的原子即重原子中,
强大的核电荷役使内层电子运动速度快到堪与光速相比,
相对论效应影响随即而生。不过,
由于原子、分子的化学性质主要由价电子决定,
以致直到1970
年之前人们还普遍认为相对论纯属于物理界的事,
同化学没什么关系。
70
年代末,
出现了超级计算机,
含相对论效应的量子化学计算方法顿作劲疾发展。从此相对论同化学之间的直接联系得以洞识,
人们的看法也为之一改。本文所介绍的一些研究结果旨在表明:
相对论效应对重原子以及含重原子的分子、原子簇的化学、光谱性质具有实质影响。
相对论效应源自重原子内层电子的运动速度。当内层s
电子的运动速度达到堪与光速相比的程度时,
根据Einstein
相对论公式,
电子的质量会相应增加并引起内层电子轨道收缩。
例如:
金的1s
电子的运动速度达到了光速的65%。相对论效应造成1s
轨道的收缩同时致使外层的6s
轨道也发生收缩并趋于稳定。正是由于6s
轨道的收缩及稳定化使得金的5d
同6s
之间的能带间隙变狭到仅为214eV
,
而银的4d
同5s
的能带间隙却高达315eV
。于是,
金在可见光范围内吸收兰光,
闪烁出黄灿灿的金色。这迥异于一般金属的金黄色正是相对论效应造成6s
轨道收缩从而对金的颜色起了重要影响的反映。
表现出相对论效应影响的另一例子是汞的状态。作为金属的汞在常温下却离奇地以液态存在。
上述的相对论收缩效应理论能为这一不寻常的现象提供解释。与金相仿,
汞的6s
轨道在收缩的同时并趋于稳定化导致了一种称之为“惰性对”效应:
汞的6s2
壳层在成键过程中呈现惰性。可以看到汞的6s26p激发能远远超过镉和锌的相应激发能。按照一般周期规律,
能量间隔(n
s2)
1S-
(n
s1np
1)
1P
应随主量子数增加而减小。
所以,
由锌到镉能量间隔变小原在预料之中。然而由镉到汞该能量间隔一反而陡然增加。
这里可以再次看到正是相对论收缩效应致使全满的6s2
壳层安然稳定,
于是汞的6s26p
能量间隔骤增。只要得不到所需的激发能,
具有惰性6s2
壳层的汞原子之间就无法形成强键。基态Hg2
仅靠van
der
Waal力相互维系,
所以金属汞在常温下呈液态。
四、液态金属是什么？
液态金属是汞，俗称 水银
制造科学测量仪器（如福廷气压计、温度计等）、药物、催化剂、汞蒸气灯、电极、雷汞等。
汞的用途较广，在总的用量中，金属汞的占30%，化合物状态的汞约占70%。冶金工业常用汞齐法（汞能溶解其它金属形成汞齐）提取金、银和铊等金属。化学工业用汞作阴极以电解食盐溶液制取烧碱和氯气。汞是制造汞弧整流器、水银真空泵、新型与酒精、浓硝酸溶液混合加热制成的。汞的一些化合物在医药上有消毒、利尿和镇痛作用，汞银合金是良好的牙科材料。在中医学上，汞用作治疗恶疮、疥癣药物的原料。汞可用作精密铸造的铸模和原子反应堆的冷却剂以及镉基轴承合金的组元等。由于其密度非常大，物理学家托里拆利利用汞第一个测出了大气压的准确数值。
