안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
수은은 금속이 아닌 것이 아니라 상온에서 액체 상태로 존재하는 유일한 금속입니다. 보통 금속은 원자끼리 전자를 공유하며 강하게 결합해 고체를 이루지만, 수은은 특유의 원자 구조 때문에 결합력이 매우 약합니다. 왜 그런지 설명해 드릴게요.
수은은 원자핵이 매우 무겁고 강해 핵 주변을 도는 안쪽 전자들이 매우 빠르게 움직이면서 질량이 증가하고, 궤도가 핵 쪽으로 대폭 수축합니다. 이 연쇄 반응으로 가장 바깥쪽에 있는 전자 쌍까지 핵으로 강하게 끌려 들어가 갇히게 됩니다. 바깥쪽 전자가 핵에 꽉 묶여 버려 다른 수은 원자들과 금속 결합을 형성하기가 매우 어려워 마치 비활성 기체처럼 원자끼리 서로 끌어당기는 힘이 약하다 보니 녹는점이 매우 낮아져 상온에서 액체로 남게 됩니다.
수은은 자연계에서 다른 원소와 결합하지 않은 순수 수은 형태로 존재할 때는 온도가 -39도 이하로 내려가지 않는 한 은색 액체 방울 상태로 발견됩니다.
하지만 자연 상태에서 액체 수은 자체로 발견되는 양은 매우 적고 대부분은 황과 결합한 붉은색 고체 광물 상태로 매장되어 있고, 이 붉은 돌을 태우고 증발하는 기체를 냉각시켜 액체 수은을 얻어 사용합니다.