Nhóm 12: nhóm kẽm

Một phân lớp d đầy và hai electron s

Kẽm là [Ar] 3d¹⁰ 4s², cadmi [Kr] 4d¹⁰ 5s² và thủy ngân [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². Phân lớp d đầy không bị đụng đến trong các hợp chất phổ biến của chúng, nên chúng có tính chất giống kim loại nhóm chính hơn là kim loại chuyển tiếp điển hình. Kẽm và cadmi chỉ tạo Zn²⁺ và Cd²⁺, trong khi thủy ngân tạo Hg²⁺ và cả hợp chất +1, trong đó hai nguyên tử thủy ngân ghép đôi thành ion Hg₂²⁺.

Vì không còn chỗ trống trong phân lớp d, các hợp chất của kẽm như kẽm oxit và kẽm sunfat có màu trắng, khác với các hợp chất nhiều màu của sắt, coban hay đồng.

Xu hướng đi xuống trong nhóm

Nhóm 12 có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất trong khối d, và chúng giảm dần khi đi xuống nhóm: kẽm nóng chảy ở 692,68 K, cadmi ở 594,22 K và thủy ngân chỉ ở 234,32 K, khoảng −39 °C. Thủy ngân sôi ở 629,88 K, nhưng nó tỏa ra hơi độc ở nhiệt độ thấp hơn nhiều, thậm chí ở nhiệt độ phòng.

Khối lượng riêng tăng từ 7,14 g/cm³ lên 8,65 g/cm³ và 13,534 g/cm³, nên thép và thậm chí chì nổi trên thủy ngân lỏng. Thủy ngân cũng có năng lượng ion hóa thứ nhất cao nhất trong mọi kim loại, 10,438 eV; các electron 6s của nó được giữ chặt đến mức các nguyên tử liên kết với nhau chỉ rất yếu, đó là lí do nó vẫn ở thể lỏng.

Bạn gặp nhóm 12 ở đâu

Kẽm phủ lên thép trong quá trình mạ kẽm và tiếp tục bảo vệ thép ngay cả chỗ lớp phủ bị trầy xước. Nó được trộn với đồng để làm đồng thau, kẽm oxit có trong kem chống nắng, và kẽm là chất dinh dưỡng thiết yếu cho hệ miễn dịch. Cadmi từng được dùng trong pin niken–cadmi và sơn vàng tươi, còn thủy ngân trong nhiệt kế và đèn huỳnh quang, nhưng cả hai đều độc nên những ứng dụng này đang bị loại bỏ dần.

Copernici

Copernici (112), được đặt theo tên Nicolaus Copernicus, mới chỉ được tạo ra từng vài nguyên tử một. Các tính chất của nó được dự đoán chứ không phải đo được. Các thí nghiệm cho thấy nó rất dễ bay hơi, và một số phép tính dự đoán nó có thể là chất lỏng, hoặc thậm chí chất khí, ở nhiệt độ phòng.