Explique por que a densidade do mercúrio (13,55 g/cm3) é significativamente maior que a do cádmio (8,65 g/cm3), mas a densidade do cádmio é só um pouco maior do que a do zinco (7,14 g/cm3).

Existe um fenômeno denominado contração dos lantanídeos, que se trata da contração do tamanho do raio atômico esperado dentro da série dos lantanídeos, e também dos actinídeos, elementos de transição interna (aquelas duas faixas de elementos químicos que ficam embaixo do restante da tabela ). O fenômeno se explica pelo começo da ocupação de elétrons aos orbitais f desses átomos. Os orbitais f, devido a seus formatos difusos (e confusos, diga-se de passagem), tem baixíssimo poder blindante do núcleo. Assim, são átomos com alta carga nuclear efetiva, o que faz com que os elétrons das nuvens eletrônicas mais distantes (camada de valência) acabem por se aproximar um pouco mais do núcleo.

Por consequência, os átomos que se encontram no mesmo período que os lantanídeos – e também os actinídeos – vão “pagar” por esse fenômeno e acabar tendo seus raios atômicos encurtados a um tamanho menor do que se esperaria que tivessem.

Como o mercúrio, Hg, 6º período, está logo abaixo do cádmio, Cd, 5º período, na tabela periódica, e ele (Hg) sofre pelo efeito da contração dos lantanídeos, seu raio (e, por consequência, volume atômico) será menor que o esperado, mas sua massa atômica (prótons + nêutrons) aumenta consideravelmente com relação ao cádmio. Como a densidade é a razão entre massa e volume, a densidade do mercúrio acabará sendo muito maior que a do cádmio.

O cádmio, com relação ao zinco, não vai sofrer o efeito da contração dos lantanídeos, e sua densidade só será maior que a do zinco devido a sua maior razão massa volume.