佚名
足球狀的碳原子簇C60有“最美分子”之稱,但如果你曾在學(xué)生時代喜歡過化學(xué)課或正從事與化學(xué)相關(guān)的工作,你就會明白,化學(xué)遠(yuǎn)不止于美。它有種與生俱來的浪漫,這種浪漫源自真理,而非通常美學(xué)意義上的浪漫。不相信?就來看看這些化學(xué)小知識吧。
1.金和銅是兩種較為稀有的非銀色金屬
多數(shù)金屬的電子都可以均勻地反射光照,而太陽光反射出來即為白色。金和銅由于可以吸收藍(lán)光和紫光而不吸收黃光,所以呈黃色。值得一提的是,銅也是唯一天然抗菌的金屬。
2.熱脹冷縮?不一定。水結(jié)成冰,體積會膨脹
水結(jié)成冰的時候,原子振動減弱,體積會變大,這與水分子獨(dú)特的形態(tài)有關(guān)。水分子看起來就像米老鼠:氧原子在中間,兩個氫原子分布在氧原子上方兩側(cè)。氫原子和氧原子這種獨(dú)特的鍵合方式,形成了水分子具有較大空間的開放結(jié)構(gòu)。水結(jié)成冰時,氫原子和氧原子鍵合增多,從而釋放出能量,因此也占據(jù)更大的空間,所以水結(jié)成冰后,體積會膨脹。
3.玻璃其實(shí)是一種液體,只是流動的速度很慢
玻璃既非液體,也非固體,它是流動的,只是速度很慢而已。化學(xué)家主張將其稱為“非晶態(tài)固體”——一種介于液態(tài)和固態(tài)之間的形態(tài)。另外,有一種物質(zhì)叫作金屬玻璃,這種材料的堅硬度是鈦的3倍,彈性模量與骨頭近似,但質(zhì)量極輕。
4.我們身體里的每一個氫原子,也許都已有135億年的“高壽”
宇宙形成之初,出現(xiàn)的第一種化學(xué)元素即是氫。氫生氦,氦生碳,然后便有了萬物。目前可見的宇宙中,氫約占總質(zhì)量的73%,氦約占25%,其他元素合計僅占2%。以質(zhì)量計算,氫和氦合計占地球質(zhì)量的百分比遠(yuǎn)低于1%。
5.超流氦失重時能上墻
在2.17K的溫度下(接近絕對零度的超低溫,即氦的“λ點(diǎn)”),液氦的特性會發(fā)生巨變,部分液氦會變成“超流體”,這種零黏性的流體能迅速穿過任何孔隙。
6.鉆石和石墨中只含碳元素
同樣僅由碳構(gòu)成,鉆石可以在王冠上熠熠生輝,石墨卻只能成為默默無聞的鉛筆芯。說到底,這種差距源自它們的結(jié)構(gòu)差異。簡而言之,鉆石和石墨就是空間構(gòu)造不同的同素異形體。
7.砹是地殼中最稀有的自然元素
砹是鈾和釷衰變形成的半金屬,它的英文名稱是astatine,意為“不穩(wěn)定”。即使是砹最穩(wěn)定的同位素,其半衰期也只有8.1小時。在整個地殼中砹元素的總量只有28克。如果科學(xué)家們需要用到它,就必須自行從頭開始合成。到目前為止,人工合成的砹僅有0.00000005克。
8.世界上最昂貴的材料內(nèi)嵌富勒烯,每克價值1.67億美元,比它更貴的唯有反物質(zhì)
英國牛津的初創(chuàng)公司Designer Carbon Materials出售了200微克(1微克等于1克的百萬分之一)的純內(nèi)嵌富勒烯,價格為3.34萬美元,也就是說,每克純內(nèi)嵌富勒烯價值1.67億美元。該公司是全球唯一能生產(chǎn)這種特殊材料的公司。