為什么鐵是最穩(wěn)定的金屬?難道排在之后的金銀不比它更穩(wěn)定嗎? 我們一般所說的金屬穩(wěn)定性它的化學(xué)穩(wěn)定性,比如金極不容易氧化,在大氣中甚至泥土中都非常穩(wěn)定,從古墓里發(fā)掘出了的黃金甚至從野外發(fā)現(xiàn)的“狗頭金”表面顏色大都還是金黃色,或者簡單擦拭即露出了黃金的本來面目! 盡管在地下埋藏了千百萬年,盡管顏色上稍稍有些暗淡,但依然是黃金的本來面目! 一、金屬的化學(xué)穩(wěn)定性 簡單的說就是金屬原子的外層電子排列方式不容易失去,金原子核外電子排布關(guān)系是5d106s1,它擁有6個電子層,最外層只有一個電子!按理來說這一個電子應(yīng)該是非常容易使失去才是!但其實部分元素的穩(wěn)定性不僅是最外層,甚至倒數(shù)三層電子都有很大的影響!因此這些也是價電子(價電子指原子核外電子中能與其他原子相互作用形成化學(xué)鍵的電子)!因此要讓金原子的化學(xué)特性發(fā)生變化,不僅是第六層甚至第五層上價電子也要發(fā)生變化才是!但要讓金原子的第五層電子發(fā)生變化的話,需要吸收很大的能量才能達(dá)到條件!在絕大部分的自然條件下并不能達(dá)到這個條件,因此金元素非常穩(wěn)定! 金元素在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境條件下,并不容易失去電子!但能溶于混合酸比如王水(濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO?)按體積比為3:1組成的混合物)! 二、金屬的原子穩(wěn)定性 這個指的是發(fā)生原子核在一定條件下發(fā)生聚變和裂變的條件!各位都很清楚,決定元素種類的是質(zhì)子數(shù),而不同的中子將成為同一種元素的同位素!從氕氘氚開始,質(zhì)子是不變的,唯一在變化的是中子,但它們都是氫元素!質(zhì)子與質(zhì)子結(jié)合是強(qiáng)作用,作用范圍極小,在10^-15米內(nèi)!因此實現(xiàn)核聚變就是讓原子核在足夠近的距離內(nèi)互相吸引!而結(jié)合的原子核質(zhì)子數(shù)會發(fā)生變化,那即元素性質(zhì)發(fā)生了改變,而中子數(shù)同樣也會改變! 當(dāng)然,只要能量足夠,這個反應(yīng)將一路下去!但卻不是無限制的,但原子核中的質(zhì)子卻不是無限增加的,因為質(zhì)子數(shù)增加,強(qiáng)力會累加,但卻不能一直累加,因為質(zhì)子之間的還存在強(qiáng)大的斥力(電磁力)(當(dāng)質(zhì)子數(shù)比較少時強(qiáng)作用力可以碾壓電磁力),但質(zhì)子數(shù)大量增加后,比如超出了其作用力遠(yuǎn)超10^-15米的范圍時,那么此時的斥力就會逐漸占據(jù)上風(fēng),原子核就開始不穩(wěn)定了!從最出的氫原子開始到自然界最重的鈾原子為止,穩(wěn)定性走的是猶如一條拋物線,而鐵原子則位于拋物線的頂端! 因此在元素鐵的原子穩(wěn)定性就是這么來的!元素金的化學(xué)穩(wěn)定性也就是這個原因而已! |
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