Ausschließlich relativistisch: Periodische Trends in den Schmelz‐ und Siedepunkten der Gruppe 12

Abstract

Quantenchemische Simulationen kçnnen unser Verständnis fürPhasenübergänge verbessern, sind aber oft zu teuer fürd ie schwereren Elemente,d ie eine relativistische Behandlung erfordern. Zur Lçsung dieses Problems haben wir einen indirekten Ansatz entwickelt:eine präzise,inkrementelle Berechnung der absoluten Gibbs-Energien fürden Festkçrper und die Flüssigkeit mit einem relativistischen Hamiltonian, die eine exakte Bestimmung der Schmelz-und Siedepunkte (MPs und BPs) ermçglicht. Hier wenden wir diesen Ansatz auf die Gruppe-12-Elemente Zn, Cd, Hg und Cn an, deren bekannte MPs und BPs wir mit einer mittleren absoluten Abweichung von nur 5% bzw.1 %b erechnen, während wir den zuvor vorhergesagten flüssigen Aggregatzustand von Cn bestätigen. Ohne die Berücksichtigungrelativistischer Effekte erhalten wir überraschend ähnliche MPs und BPs von 650 AE 30 Ku nd 1250 AE 20 Kf üra lle Elemente,w as darauf hindeutet, dass die periodischen Trends in dieser Gruppe ausschließlich relativistischer Natur sind.