Ртуть в твердом состоянии

Твердую ртуть впервые получили в декабре 1759 года петербургские академики И. А. Браун и М. В. Ломоносов. Ученым удалось заморозить ртуть в смеси из снега и концентрированной азотной кислоты. В опытах Ломоносова отвердевшая ртуть оказалась такой же ковкой, как свинец.

Известие о "фиксации" ртути произвело сенсацию в ученом мире того времени; оно явилось одним из наиболее убедительных доказательств того, что ртуть - такой же металл, как и все прочие.

Ртуть замерзает при температуре минус 38,8°.

Твердая ртуть имеет своеобразную структуру с координационным числом 12, а в жидком состоянии ее среднее координационное число снижается до восьми. Медленным понижением температуры очень чистой ртути может быть вызвано ее переохлаждение на 20 град ниже нормальной температуры замерзания. Кусочки твердой ртути при соприкосновении друг с другом слипаются почти так же легко, как и жидкие ее капли. Поверхностное натяжение ртути примерно в 6-5 раз больше, чем у воды, а ее сжимаемость примерно в 11-5 раз меньше.

Твердая ртуть — бесцветные кристаллы октаэдрической формы, существующая в двух кристаллических модификациях. «Высокотемпературная» модификация обладает ромбоэдрической решеткой a-Hg, параметры ее элементарной ячейки (при 78 К) а= 0,29925 нм, угол b = 70,74о. Низкотемпературная модификация b-Hg обладает тетрагональной решеткой (ниже 79К).

Кусочки твердой ртути при соприкосновении друг с другом слипаются почти так же легко, как и жидкие ее капли. Поверхностное натяжение ртути примерно в 6 5 раза больше, чем у воды, а ее сжимаемость примерно в 11 5 раза меньше. Ртуть подобна воде.

Так, для твердой ртути при 234 К Ср 6 77 кал / град - моль, а теплоемкость жидкой ртути при 2Ж К равна 6 80 кал / град - моль. Однако при высоких температурах теплоемкости жидкостей существенно отличаются от их значений в точке плавления.

Отдельные части модели, изготовленные из замороженной ртути, легко свариваются в результате соприкосновения и небольшого сдавливания, что облегчает изготовление составных и сложных моделей; при последующем плавлении моделей из твердой ртути ее объем меняется очень незначительно, что позволяет вводить весьма небольшие допуски на размеры отливок. Распределение атомов в ртути при этом переходит из плотно упакованного, характерного для жидкой ртути при высоких температурах, в новое, при котором ее строение сходно с размещением атомов в ромбоэдрической решетке твердой ртути.

Это происходит либо вследствие объемного эффекта легирования, обусловленного диффузией ртути в цинк при комнатной температуре за время tB между амальгамированием и замораживанием, либо благодаря затруднению сдвигообразования из-за присутствия на поверхности монокристалла поликристаллической твердой ртути.

Поиск по сайту: