1. 汞是中子态金属吗
1.固态
严格地说,物理上的固态应当指“结晶态”,也就是各种各样晶体所具有的状态。最常见的晶体是食盐(化学成份是氯化钠,化学符号是NaCl)。你拿一粒食盐观察(最好是粗制盐),可以看到它由许多立方形晶体构成。如果你到地质博物馆还可以看到许多颜色、形状各异的规则晶体,十分漂亮。物质在固态时的突出特征是有一定的体积和几何形状,在不同方向上物理性质可以不同(称为“各向异性”);有一定的熔点,就是熔化时温度不变。
在固体中,分子或原子有规则地周期性排列着,就像我们全体做操时,人与人之间都等距离地排列一样。每个人在一定位置上运动,就像每个分子或原子在各自固定的位置上作振动一样。我们将晶体的这种结构称为“空间点阵”结构。
2.液态
液体有流动性,把它放在什么形状的容器中它就有什么形状。此外与固体不同,液体还有“各向同性”特点(不同方向上物理性质相同),这是因为,物体由固态变成液态的时候,由于温度的升高使得分子或原子运动剧烈,而不可能再 保持原来的固定位置,于是就产生了流动。但这时分子或原子间的吸引力还比较大,使它们不会分散远离,于是液体仍有一定的体积。实际上,在液体内部许多小的区域仍存在类似晶体的结构——“类晶区”。流动性是“类晶区”彼此间可以移动形成的。我们打个比喻,在柏油路上送行的“车流”,每辆汽车内的人是有固定位置的一个“类晶区”,而车与车之间可以相对运动,这就造成了车队整体的流动。
3.气态
液体加热会变成气态。这时分子或原子运动更剧烈,“类晶区”也不存在了。由于分子或原子间的距离增大,它们之间的引力可以忽略,因此气态时主要表现为分子或原子各自的无规则运动,这导致了我们所知的气体特性:有流动性,没有固定的形状和体积,能自动地充满任何容器;容易压缩;物理性质“各向同性”。
显然,液态是处于固态和气态之间的形态。
4.非晶态——特殊的固态
普通玻璃是固体吗?你一定会说,当然是固体。其实,它不是处于固态(结晶态)。对这一点,你一定会奇怪。
这是因为玻璃与晶体有不同的性质和内部结构。
你可以做一个实验,将玻璃放在火中加热,随温度逐渐升高,它先变软,然后逐步地熔化。也就是说玻璃没有一个固定的熔点。此外,它的物理性质也“各向同性”。这些都与晶体不同。
经过研究,玻璃内部结构没有“空间点阵”特点,而与液态的结构类似。只不过“类晶区”彼此不能移动,造成玻璃没有流动性。我们将这种状态称为“非晶态”。
严格地说,“非晶态固体”不属于固体,因为固体专指晶体;它可以看作一种极粘稠的液体。因此,“非晶态”可以作为另一种物态提出来。
除普通玻璃外,“非晶态”固体还很多,常见的有橡胶、石蜡、天然树脂、沥青和高分子塑料等。
5.液晶态——结晶态和液态之间的一种形态
“液晶”现在对我们已不陌生,它在电子表、计算器、手机、传呼机、微型电脑和电视机等的文字和图形显示上得到了广泛的应用。
“液晶”这种材料属于有机化合物,迄今人工合成的液晶已达5000多种。
这种材料在一定温度范围内可以处于“液晶态”,就是既具有液体的流动性,又具有晶体在光学性质上的“各向异性”。它对外界因素(如热、电、光、压力等)的微小变化很敏感。我们正是利用这些特性,使它在许多方面得到应用。
上述几种“物态”,在日常条件下我们都可以观察到。但是随着物理学实验技术的进步,在超高温、超低温、超高压等条件下,又发现了一些新“物态”。
6.超高温下的等离子态
这是气体在约几百万度的极高温或在其它粒子强烈碰撞下所呈现出的物态,这时,电子从原子中游离出来而成为自由电子。等离子体就是一种被高度电离的气体,但是它又处于与“气态”不同的“物态”——“等离子态”。
太阳及其它许多恒星是极炽热的星球,它们就是等离子体。宇宙内大部分物质都是等离子体。地球上也有等离子体:高空的电离层、闪电、极光等等。日光灯、水银灯里的电离气体则是人造的等离子体。
7.超高压下的超固态
在140万大气压下,物质的原子就可能被“压碎”。电子全部被“挤出”原子,形成电子气体,裸露的原子核紧密地排列,物质密度极大,这就是超固态。一块乒乓球大小的超固态物质,其质量至少在1000吨以上。
已有充分的根据说明,质量较小的恒星发展到后期阶段的白矮星就处于这种超固态。它的平均密度是水的几万到一亿倍。
8.超高压下的中子态
在更高的温度和压力下,原子核也能被“压碎”。我们知道,原子核由中子和质子组成,在更高的温度和压力下质子吸收电子转化为中子,物质呈现出中子紧密排列的状态,称为“中子态”。
已经确认,中等质量(1.44~2倍太阳质量)的恒星发展到后期阶段的“中子星”,是一种密度比白矮星还大的星球,它的物态就是“中子态”。
更大质量恒星的后期,理论预言它们将演化为比中子星密度更大的“黑洞”,目前还没有直接的观测证实它的存在。至于 “黑洞”中的超高压作用下物质又呈现什么物态,目前一无所知,有待于今后的观测和研究。
物质在高温、高压下出现了反常的物态,那么在低温、超低温下物质会不会也出现一些特殊的形态呢?下面讲到的两种物态就是这类情况。
9.超导态
超导态是一些物质在超低温下出现的特殊物态。最先发现超导现象的,是荷兰物理学家卡麦林·昂纳斯(1853~1926年)。1911年夏天,他用水银做实验,发现温度降到4.173K的时候(约-269℃),水银开始失去电阻。接着他又发现许多材料都又有这种特性:在一定的临界温度(低温)下失去电阻(请阅读“低温和超导研究的进展”专题)。卡麦林·昂纳斯把某些物质在低温条件下表现出电阻等于零的现象称为“超导”。超导体所处的物态就是“超导态”,超导态在高效率输电、磁悬浮高速列车、高精度探测仪器等方面将会给人类带来极大的益处。
超导态的发现,尤其是它奇特的性质,引起全世界的关注,人们纷纷投入了极大的力量研究超导,至今它仍是十分热门的科研课题。目前发现的超导材料主要是一些金属、合金和化合物,已不下几千种,它们各自对应有不同的“临界温度”,目前最高的“临界温度”已达到130K(约零下143摄氏度),各国科学家正在拼命努力向室温(300K或27℃)的临界温度冲刺。
超导态物质的结构如何?目前理论研究还不成熟,有待继续探索。
10.超流态
超流态是一种非常奇特的物理状态,目前所知,这种状态只发生在超低温下的个别物质上。
1937年,前苏联物理学家彼得·列奥尼多维奇·卡皮察(1894~1984年)惊奇地发现,当液态氦的温度降到2.17K的时候,它就由原来液体的一般流动性突然变化为“超流动性”:它可以无任何阻碍地通过连气体都无法通过的极微小的孔或狭缝(线度约10万分之一厘米),还可以沿着杯壁“爬”出杯口外。我们将具有超流动性的物态称为“超流态”。但是目前只发现低于2.17K的液态氦有这种物态。超流态下的物质结构,理论也在探索之中。
上面介绍的只是迄今发现的10 种物态,有文献归纳说还存在着更多种类的物态,例如:超离子态、辐射场态、量子场态,限于篇幅,这里就不一一列举了。我们相信,随着科学的发展,我们一定会认识更多的物态,解开更多的谜,并利用它们奇特的性质造福于人类。
2. 汞是金属原子吗
汞是金属,属于金属晶体,由金属原子组成!
3. 汞的质子和电子
被活化的锌的两个电子先后进入羰基的反键轨道,将双键还原,与此同时电子的进入使得分子带上负电,导致质子的进攻,这一步生成醇。
生成的醇在强酸性条件下质子化并失去一分子水,形成活性很强的碳正离子,而碳正离子进一步被两个电子还原,先形成不带电的自由基,然后生成带负电的碳负离子,碳负离子和体系中的质子结合,生成还原产物。
4. 汞是什么粒子构成
构成的物质的粒子有分子、原子和离子,汞属于金属,是由汞原子直接构成的
5. 汞构成的粒子为什么是汞离子
①汞离子(Hg2+)与硫离子(S^2-)反应生成黑色硫化汞(HgS)沉淀,反应的离子方程式为
Hg2+ + S^2- == HgS↓(黑色);
②汞离子(Hg2+)与碳酸根离子(CO3^2-)反应生成白色碳酸汞(HgCO3)沉淀,反应的离子方程式为Hg2+ + CO3^2- = HgCO3↓(白色);
③汞离子(Hg2+)与草酸根离子(C2O4^2-)反应生成白色草酸汞(HgC2O4)沉淀,反应的离子方程式为
Hg2+ + C2O4^2- == HgC2O4↓(白色);
6. 汞是一种中子态金属
朗穆尔,1881——1957,于1925年首次提出“等离子态”概念。
固态在一定温度下变成液态,液态在一定温度下变成气态,气态继续加温将变成等离子态。这是气体在约几百万度的极高温或在其它粒子强烈碰撞下所呈现出的物态,这时,电子从原子中游离出来而成为自由电子。等离子体就是一种被高度电离的气体,但是它又处于与“气态”不同的“物态”——“等离子态”。
太阳及其它许多恒星是极炽热的星球,它们就是等离子体。宇宙内大部分物质都是等离子体。地球上也有等离子体:高空的电离层、闪电、极光等等。日光灯、水银灯里的电离气体则是人造的等离子体。 在140万大气压下,物质的原子就可能被“压碎”。电子全部被“挤出”原子,形成电子气
已有充分的根据说明,由原子构成的质量较小的恒星发展到后期阶段的白矮星,由中子堆砌成的中子星,以及至今人们了解非常有限的黑洞都处于这种超固态。它的平均密度是水的几万到一亿倍。 在更高的温度和压力下,原子核也能被“压碎”。我们知道,原子核由中子和质子组成,在更高的温度和压力下从原子核里放出的质子,在极大的压力下,质子吸收电子,和电子结合成为中子。这样一来,物质的构造发生了根本的变化,原来是原子核和电子,此时此刻却都变成了中子。这样的物质呈现出中子紧密排列的状态,叫做“中子态”。
7. 汞是金属物质吗
是单质。汞是一种化学元素,俗称水银。它的化学符号是Hg,它的原子序数是80。它是一种很重、银白色的液态过渡金属。因着这特性,水银被用于制作温度计。单质就是由一种元素构成的物质,如氧气O2。化合物是由多种元素构成的物质,如水H2O。可以通过化学式来观察该纯净物所具有元素的种类来区分单质和化合物。
8. 汞为什么是金属
水银是属于过渡金属液体。
概况
水银是汞的俗称,化学符号是Hg,元素周期表第80位,是种密度大、银白色、室温下为液态的过渡金属,为d区元素。常用来制作温度计。汞的凝固点是38.83 °C,沸点是356.73 °C,汞是所有金属元素中液态温度范围最小的。汞的化学性质稳定,不溶于酸也不溶于碱。汞常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒(慢性)。汞使用的历史悠久,用途广泛。在中世纪炼金术中与硫磺、盐共称炼金术神圣三元素。
物理性质
是在常温、常压下唯一以液态存在的金属。熔点-38.87℃,沸点356.6℃,密度13.59克/立方厘米。内聚力很强,在空气中稳定,常温下蒸发出汞蒸气,蒸气有剧毒。天然的汞是汞的七种同位素的混合物。汞微溶于水,在有空气存在时溶解度增大。汞在自然界中普遍存在,一般动物植物中都含有微量的汞,因此食物中,都有微量的汞存在,可以通过排泄、毛发等代谢。
化学性质
溶于硝酸和热浓硫酸,分别生成硝酸汞和硫酸汞,汞过量则出现亚汞盐。能溶解许多金属,形成合金,合金叫做汞齐。化合价为+1和+2。与银类似,汞也可以与空气中的硫化氢反应。汞具有恒定的体积膨胀系数,其金属活跃性低于锌和镉,且不能从酸溶液中置换出氢。一般汞化合物的化合价是+1或+2,+4价的汞化合物只有四氟化汞,而+3价的汞化合物不存在。
毒理简介
需要注意的是,微量的液体汞吞食一般是无毒的(有资料称它在生物体内会形成有机化合物),但汞蒸气和汞盐(除了一些溶解度极小的如硫化汞)都是剧毒的,口服、吸入或接触后可以导致脑和肝损伤。使用温度计一般用酒精取代汞,中华人民共和国境内(不包括港澳台地区)使用的温度计仍然在使用汞。中国计划在2015年前逐步禁止汞温度计的使用。
最危险的汞有机化合物是二甲基汞[(CH3)2Hg],仅几微升(10-9m3或10-6dm3或10-3cm3)二甲基汞接触在皮肤上就可以致死。
汞可以在生物体内积累,很容易被皮肤以及呼吸道和消化道吸收。水俣病是汞中毒的一种。汞破坏中枢神经系统,对口、粘膜和牙齿有不良影响。长时间暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡。尽管汞沸点很高,但在室内温度下饱和的汞蒸气已经达到了中毒剂量的数倍。
9. 构成金属汞的粒子是什么
水银就是汞,常见化合价是+2和+1,对应的离子符号是Hg2+和Hg1+。
在化学变化中,原子或原子团得失电子后形成的带电微粒称作离子。带正电的称为阳离子,带负电的称为阴离子。汞离子是指汞因失去电子而形成的粒子。
汞是化学元素,元素周期表第80位。俗称水银。它是常温常压下唯一以液态存在的金属,是银白色闪亮的重质液体,化学性质稳定,不溶于酸也不溶于碱。