Группа 12: группа цинка

Заполненный d-подуровень и два s-электрона

У цинка [Ar] 3d¹⁰ 4s², у кадмия [Kr] 4d¹⁰ 5s², у ртути [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². Заполненный d-подуровень остаётся нетронутым в их обычных соединениях, поэтому они ведут себя скорее как металлы главных групп, чем как типичные переходные металлы. Цинк и кадмий образуют только Zn²⁺ и Cd²⁺, а ртуть — Hg²⁺ и ещё соединения +1, в которых два атома ртути объединяются в ион Hg₂²⁺.

Поскольку в d-подуровне нет вакансий, соединения цинка, такие как оксид цинка и сульфат цинка, белые, в отличие от цветных соединений железа, кобальта или меди.

Закономерности вниз по группе

У группы 12 самые низкие температуры плавления в d-блоке, и они снижаются вниз по группе: цинк плавится при 692,68 K, кадмий — при 594,22 K, а ртуть — всего при 234,32 K, около −39 °C. Ртуть кипит при 629,88 K, но выделяет ядовитые пары намного ниже этой температуры, даже при комнатной.

Плотность растёт с 7,14 g/cm³ до 8,65 g/cm³ и 13,534 g/cm³, поэтому сталь и даже свинец плавают на жидкой ртути. У ртути также самая высокая первая энергия ионизации среди металлов — 10,438 eV; её 6s-электроны удерживаются так прочно, что атомы связываются друг с другом лишь слабо, и поэтому она остаётся жидкой.

Где вы встречаете группу 12

Цинком покрывают сталь при цинковании, и он продолжает защищать её, даже если покрытие поцарапано. Его сплавляют с медью, получая латунь, оксид цинка содержится в солнцезащитных средствах, а цинк — важный питательный элемент для иммунной системы. Кадмий использовали в никель-кадмиевых батареях и ярко-жёлтых красках, а ртуть — в термометрах и люминесцентных лампах, но оба токсичны, поэтому от этих применений постепенно отказываются.

Коперниций

Коперниций (112), названный в честь Николая Коперника, получен лишь по нескольку атомов за раз. Его свойства предсказаны, а не измерены. Эксперименты показывают, что он очень летуч, а некоторые расчёты предсказывают, что при комнатной температуре он мог бы быть жидкостью или даже газом.