المجموعة 11: فلزات العملة

مستوى فرعي d ممتلئ وإلكترون s واحد

توزيع النحاس [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ والفضة [Kr] 4d¹⁰ 5s¹ والذهب [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹. ولكل منها، مثل الفلزات القلوية، إلكترون s خارجي واحد، لكن النواة تمسكه بقوة أكبر بكثير: فطاقة التأين الأولى للنحاس 7.726 eV، مقابل 4.341 eV للبوتاسيوم في الدورة نفسها، وللذهب 9.226 eV.

ولذلك تتفاعل هذه الفلزات ببطء أكبر بكثير من فلزات المجموعة 1. فتكوّن الفضة Ag⁺، ويكوّن النحاس Cu⁺ والأشيع Cu²⁺، ويكوّن الذهب Au⁺ وAu³⁺، لكن ذلك لا يحدث إلا في ظروف قاسية.

الاتجاهات نزولًا في المجموعة

لا تتبع هذه المجموعة خطًا سلسًا. فدرجات الانصهار 1357.77 K للنحاس و1234.93 K للفضة و1337.33 K للذهب. وترتفع الكثافة من 8.96 g/cm³ إلى 10.49 g/cm³، ثم تكاد تتضاعف إلى 19.3 g/cm³ للذهب. والكهروسالبية 1.9 للنحاس و1.93 للفضة، لكنها 2.54 للذهب، وهي الأعلى بين الفلزات.

أرقام الذهب غير المعتادة، ولونه الأصفر، سببها النسبية. فقرب نواته الثقيلة تتحرك إلكترونات الذهب بجزء كبير من سرعة الضوء، مما يُقلّص المدار 6s ويغيّر ألوان الضوء التي يمتصها الذهب. ومن دون هذا التأثير لبدا الذهب فضّيًا.

أين تصادف المجموعة 11

يحمل النحاس الكهرباء في معظم الأسلاك المنزلية، ويكتسب بفعل العوامل الجوية الزنجار الأخضر الذي يُرى على الأسقف القديمة وتمثال الحرية. والفضة أفضل موصل كهربائي وأكثر الفلزات انعكاسًا للضوء، وتُستخدم في المرايا والألواح الشمسية والإلكترونيات، مع أن مركّبات الكبريت في الهواء تُعتّمها ببطء إلى اللون الأسود. ويكسو الذهب الملامسات الكهربائية التي يجب ألا تتآكل أبدًا، وتُصنع الفلزات الثلاثة كلها مجوهرات.

الرونتجينيوم

الرونتجينيوم (111)، المسمّى تيمنًا بفيلهلم رونتغن مكتشف الأشعة السينية، لم يُصنع إلا بضع ذرات في كل مرة، ولذلك فخواصه متوقعة. وتشير الحسابات إلى أن النسبية تغيّره أكثر من الذهب، فيكون توزيعه المتوقع [Rn] 5f¹⁴ 6d⁹ 7s² بدلًا من النمط d¹⁰ s¹ الذي فوقه.