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氢能成为金属吗?

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2024-08-17 13:44:45
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氢能成为金属吗?【专家解说】:当我们看到一种金属的时候,大家都知道它是金属,因
为金属有一些不平常的性质。当金属表面光滑时,它们反射
光的效率很高,因此它们具有一种“金属光

【专家解说】:当我们看到一种金属的时候,大家都知道它是金属,因 为金属有一些不平常的性质。当金属表面光滑时,它们反射 光的效率很高,因此它们具有一种“金属光泽”;但非金属 却没有很高的反射能力,因而具有一种“无光泽的颜色”。 金属容易变形,能够制成金属板和拉成金属线;而非金属在 受到打击时会被打碎,破裂或成为粉末。金属易于导热和导 电,非金属却不能。 为什么有这样的差别? 在多大数普通化合物中,例如在我们周围,看得见的海 洋里和土壤里的那些化合物分子是由原子所构成的,这些原 子由于共同享有电子而紧密地保持在一起。这里的每一电子 都紧紧地被束缚在某一个原子或另一个原子上。当出现这种 情况时,物质就表现出非金属性质。 根据这种准则,氢是一种非金属。普通的氢分子是由两 个氢原子构成的。每个氢原子只有一个电子,构成一个分子 的两个氢原子平均共享那两个电子。没有剩下的电子。 当一些电子不是牢固地受到束缚时会发生什么情况呢? 例如,我们看一看元素钾吧。每个钾原子都有19个电子, 它们排列在4个壳层中,只有最外面壳层中的电子可供共享。 在钾原子的情况下,这就意味着它仅仅有一个电子可以为相 邻原子所共享。再则,这个最外面的电子被控制得特别松, 因为在它和吸引它的中心原子核之间有另一些电子壳层,这 些中间壳层把最外面的电子同中心引力隔开了。 在固体钾中,原子紧密地结合在一起,就象我们有时在 水果店里看到的桔子堆成角锥形那样。每个钾原子有8个相 邻原子。由于最外面的电子被控制得很松,而且许多相邻原 子又如此靠近,因而任何一个最外面的电子都易于从一个相 邻原子滑到另一个相邻原子。 可是,正是这些松而活动的电子,使得钾原子有可能这 样紧密地结合在一起;使钾有可能易于导热和导电;也就使 钾有可能变形。总之,这些松而活动的电子使钾(和其他元 素以及含有这些元素的混合物)具有金属性。 现在记住,氢象钾一样,仅仅有一个电子可以为相邻原 子所共享。然而,还有一个不同之处。在氢的一个(仅仅是 一个)电子和中心原子核之间没有起隔离作用的电子。因此, 这个电子被控制得太紧了一些,以致不能进行足够的运动来 把氢转变为金属,或者迫使氢原子紧密地结合在一起。 但是,如果氢获得了外力,那会出现什么情况呢?如果 氢不是由于本身电子的情况而是外界的压力迫使它们紧密地 结合在一起,那又会怎么样呢?假定有足够的压力把氢原子 非常紧密地挤在一起,以致各个原子都被8个、10个甚至 12个近邻原子所包围。于是,每个氢原子的单个电子,不 管原子核有异常强的吸引力,就可能开始从一个相邻原子滑 到另一个相邻原子。这样你就会得到“金属氢”。 为了迫使氢这样紧密地结合在一起,氢原子必须处在一 种近于纯粹的状态中(其他种原子的存在会产生干扰),并 且不是在太高的温度下(高温会使它扩张)。氢原子还必须 处在巨大的压力下。在太阳系中最接近于满足这些条件的地 方是在木星的中心,因此有些人认为,木星的内部也许是由 金属氢所构成的。
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