爱很稀有,砹更稀有
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足球状的碳原子簇C60有“最美分子”之称,但如果你曾在学生时代喜欢过化学课或从事化学相关的工作,你就会明白,化学远不止于“美”。它有种与生俱来的浪漫,这种浪漫源自“真理”,而非通常美学意义上的浪漫。不相信?就来看看这些化学小知识吧。
1.金和铜是仅有的两种非银色金属
多数金属的电子都可以均匀地反射颜色,而太阳光反射出来即为白色。金和铜由于可以吸收蓝光和紫光,不吸收黄光,所以呈黄色。值得一提的是,铜也是唯一天然抗菌的金属。
2.热胀冷缩?不一定。水结成冰体积会膨胀
水结成冰的时候,原子振动减弱,体积会变大,这与水分子独特的形态有关。水分子看起来就像米老鼠:氧原子在中间,两个氢原子分布在氧原子上方两侧。氢氧原子这种独特的键合方式,形成了水分子具有较大空间的开放结构。水结成冰时,氢氧原子键合增多,从而释放出能量,也因此占据更大的空间,所以水结冰后会膨胀。
3.玻璃其实是种液体,只是流动速度很慢
玻璃既非液体,也非固体,它是流动的,只是速度太慢而已。化学家主张将其称为非晶态固体——一种介于液态和固态之间的形态。另外,有种物质叫作金属玻璃,这种材料的坚硬度是钛的3倍,弹性模量与骨头近似,但质量极轻。
4.我们身体里的每一颗氢原子也许都已有135亿年的“高寿”
自宇宙奇点之初,出现的第一种化学元素即是氢。氢生氦,氦生碳,而后便有了万物。目前可见的宇宙中,氢约占总质量的73%,氦约占25%,其他元素合计仅占2%。以质量计算,氢和氦合计占地球质量的百分比远低于1%。
5.超流氦失重时能上墙
在2.17K的温度下(接近绝对零度的超低温,即氦的“λ点”),液氦的特性会发生巨变,部分液氯会变成“超流体”,这种零黏性的流体能迅速穿过任何孔隙。
6.钻石和石墨中只含碳元素
同样仅由碳构成,钻石可以在王冠上熠熠生辉,石墨却只能成为默默无闻的铅笔芯。说到底,这种差距源自结构差异。简而言之,钻石和石墨就是空间构造不同的同素异形体。
7.砹是地壳中最稀有的自然元素
砹是铀和钍衰变形成的半金属,它的英文名称是“astatine”,意为“不稳定”。即使是砹最稳定的同位素,其半衰期也只有8.1小时。地球整个地壳中砹元素的总量只有28克。如果科学家们需要用到它,就必须自行从头开始合成。到目前为止,人工合成的砹仅有0.00000005克。
8.世界最昂贵材料内嵌富勒烯:每克1.67亿美元,比它更贵的唯有反物质
英国牛津的初创公司Designer Carbon Materials最近出售了200微克(1微克等于1克的百万分之一)的纯内嵌富勒烯,价格为3.34万美元,也就是说每克纯内嵌富勒烯价值1.67亿美元。该公司是全球唯一能生产这种特殊材料的公司。