Група 12: група цинку

Заповнений d-підрівень і два s-електрони

Цинк має конфігурацію [Ar] 3d¹⁰ 4s², кадмій — [Kr] 4d¹⁰ 5s², а ртуть — [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². Заповнений d-підрівень залишається недоторканим у їхніх поширених сполуках, тому вони поводяться більше як метали головних груп, ніж як типові перехідні метали. Цинк і кадмій утворюють лише Zn²⁺ і Cd²⁺, тоді як ртуть утворює Hg²⁺, а також сполуки +1, у яких два атоми ртуті об’єднуються в йон Hg₂²⁺.

Оскільки в d-підрівні немає вакансій, сполуки цинку, як-от цинк оксид і цинк сульфат, білі, на відміну від барвистих сполук заліза, кобальту чи міді.

Тенденції вниз по групі

Група 12 має найнижчі температури плавлення в d-блоці, і вони знижуються вниз по групі: цинк плавиться за 692,68 K, кадмій за 594,22 K, а ртуть лише за 234,32 K, тобто близько −39 °C. Ртуть кипить за 629,88 K, але виділяє токсичну пару значно нижче цієї температури, навіть за кімнатної.

Густина зростає від 7,14 g/cm³ до 8,65 g/cm³ і 13,534 g/cm³, тому сталь і навіть свинець плавають на рідкій ртуті. Ртуть також має найвищу першу енергію йонізації серед металів — 10,438 eV; її 6s-електрони утримуються так міцно, що її атоми лише слабко зв’язуються один з одним, і тому вона залишається рідкою.

Де ви зустрічаєте групу 12

Цинк покриває сталь під час гальванізації та продовжує її захищати, навіть де покриття подряпане. Його сплавляють із міддю, отримуючи латунь, цинк оксид міститься в сонцезахисних кремах, а цинк — необхідна поживна речовина для імунної системи. Кадмій використовували в нікель-кадмієвих батареях і яскраво-жовтих фарбах, а ртуть — у термометрах і люмінесцентних лампах, але обидва токсичні, тому від такого застосування поступово відмовляються.

Коперницій

Коперницій (112), названий на честь Миколая Коперника, був отриманий лише по кілька атомів за раз. Його властивості передбачені, а не виміряні. Досліди свідчать, що він дуже леткий, а деякі розрахунки передбачають, що за кімнатної температури він міг би бути рідиною чи навіть газом.