第19部分 (第1/4頁)
使勁兒提示您:看後求收藏(筆趣閣小說www.biqugexsw.tw),接著再看更方便。
們排列在4個殼層中,只有最外面殼層中的電子可供共享。
在鉀原子的情況下,這就意味著它僅僅有一個電子可以為相鄰原子所共享。再則,這個最外面的電子被控制得特別松,因為在它和吸引它的中心原子核之間有另一些電子殼層,這些中間殼層把最外面的電子同中心引力隔開了。
在固體鉀中,原子緊密地結合在一起,就像我們有時在水果店裡看到的桔子堆成角錐形那樣。每個鉀原子有8個相鄰原子。由於最外面的電子被控制得很鬆,而且許多相鄰原子又如此靠近,因而任何一個最外面的電子都易於從一個相鄰原子滑到另一個相鄰原子。
可是,正是這些松而活動的電子,使得鉀原子有可能這樣緊密地結合在一起;使鉀有可能易於導熱和導電;也就使鉀有可能變形。總之,這些松而活動的電子使鉀(和其他元素以及含有這些元素的混合物)具有金屬性。
現在記住,氫像鉀一樣,僅僅有一個電子可以為相鄰原子所共享。然而,還有一個不同之處。在氫的一個(僅僅是一個)電子和中心原子核之間沒有起隔離作用的電子。因此,這個電子被控制得太緊了一些,以致不能進行足夠的運動來把氫轉變為金屬,或者迫使氫原子緊密地結合在一起。
但是,如果氫獲得了外力,那會出現什麼情況呢?如果氫不是由於本身電子的情況而是外界的壓力迫使它們緊密地結合在一起,那又會怎麼樣呢?假定有足夠的壓力把氫原子非常緊密地擠在一起,以致各個原子都被8個、10個甚至12個近鄰原子所包圍。於是,每個氫原子的單個電子,不管原子核有異常強的吸引力,就可能開始從一個相鄰原子滑到另一個相鄰原子。這樣你就會得到“金屬氫”。
為了迫使氫這樣緊密地結合在一起,氫原子必須處在一種近於純粹的狀態中(其他種原子的存在會產生干擾),並且不是在太高的溫度下(高溫會使它擴張)。氫原子還必須處在巨大的壓力下。在太陽系中最接近於滿足這些條件的地方是在木星的中心,因此有些人認為,木星的內部也許是由金屬氫所構成的。
第87節
一個水分子通常是被描述為由兩個氫原子和一個氧原子所構成(H2O)。如果所有的水分子都是如此,那它就會是低沸點的小分子。硫化氫(H2S)具有相似的但較重的分子(因為硫重於氧),它是一種氣體,只要在…61。8℃時就液化。
如果水只是H2O,那麼它就會在更低的溫度下,也許在…80℃左右液化。
但是,可以看一看水分子的形狀。三個原子構成的圖形很接近於直角,而氧原子在頂點。氧與每一個氫原子共享兩個電子,但這種共享不是平均的。氧對於電子具有較強的吸引力,因此,帶負電荷的電子偏向於水分子中氧的那一方。這就意味著,雖然水分子整個來說是不帶電的,但是水分子中氧的那一方有小量的負電荷,而兩個氫原子則有小量與它平衡的正電荷。
相反的電荷互相吸引。於是兩個鄰近的水分子有排列起來的傾向,而使一個水分子的負氧端接近於下一個水分子的正氫端,這就構成了一個“氫鍵”,它的強度只是把分子中氫和氧保持在一起的普通鍵的二十分之一。這仍然足以使水分子有“粘性”。
由於這種粘性,水分子比沒有粘性時容易結合在一起,更難以分開來。為了克服這種粘性,並使之煮沸,必須把水加熱到100℃。如果溫度下降到0℃,氫鍵的優勢就是鎖定水分子的位置並使之凍結為冰。如果不是因為有氫鍵的話,要凍結成冰,溫度就要比這還要低得多。
對於像H2S(硫化氫)這樣的一些分子,就不會發生這種情況,因為硫原子和氫原子對於電子具有大致相同的引力。
在一方或者另一方都沒有電荷累積,因此沒有“粘性”。
其次,假定在非常受限制的處所——例如在一個極其細小的玻璃管中存在著水分子。那麼,這些水分子便可能自行擠成比通常更密集。一個分子的氧原子可能被迫異常近地靠近相鄰分子的氫原子,以致氫鍵變得像普通的鍵一樣強。這時兩個分子變成了一個分子。另一個分子也許會鎖定在這個雙分子上,然後再鎖定一個,接著又鎖定一個。
結果可能有許多分子緊密地聚集在一起,將所有的氫和氧形成規則的六角形排列。所產生的複合物質是“聚合物”的一個例子。這就是“聚水”。要把這樣一種物質(首先是1965年由蘇聯化學家報道的)分解為水蒸氣的一個一個的H2O分子,必須加熱到500℃左右。其次,同樣由於分
《現代科學技術問題》 第19部分(第1/4頁),本章未完,點選下一頁繼續閱讀。