金属铵
金属铵,化学式为A[1],元素组成为NH4,是锑宙发现的第一个由非金属元素组成的金属。碲球人已制得铵汞齐。
历史
早期锑星科学家(比地球早5000年)曾经以为金属铵是一个单独元素,所以将其符号设定为A,氯化铵写作ACl(现在已经不这么写了),但是后来证明这是一个原子团。在超理反应中,金属铵既可以提供字母A,也可以提供N和H[2];NH4和A都代表铵。铵是唯一一个有独立字母符号的原子团。
性质
铵离子NH4+(或者A+)一直被人们认为有金属的性质,铵盐与铵化合物具有其它金属盐一样的盐的通性。但由于“单质”铵迟迟未被制出,导致铵一直没有取得与其它金属相当的地位,以至于超理界曾有定论,铵不可能以游离态存在,或者说“单质”铵不存在。然而,这定论却被赵明毅成功制得这种物质的事实所推翻。
A的结构与NH4+几乎一样,但由于金属铵最外层多了一个电子,以致于各个A原子团[3]以与金属几乎一模一样的金属键连接,而A原子团的内部则以共价键连接。每个A原子团均会放出一个电子形成金属键,这使得金属铵具有良好的导电、导热性。低温下的金属铵是银白色的金属、质软,与碱金属很相似。令人惊讶的是,由于氮的电负性很强,金属铵的化学性质并没有想象中的那么活泼,甚至不如锂活泼,但是仍然可以与酸和水发生置换反应:它与盐酸反应生成氯化铵和氢气,与硫酸反应生成硫酸铵和氢气,与水反应生成氨水和氢气。
理论上来说,金属铵在常温常压下是液态,据赵明毅推测,1个标准锑星大气压下,金属铵的熔点为-15℃。但金属铵在-13℃以上就会分解成氨和氢,因此平常状况下是见不到金属铵的。上述铵与水的反应则是液态铵和冰之间发生的,而非固态铵和冰。
发现
地球历1909年某日,赵明毅教授在他的个人实验室中,在7名助手的帮助下,他将熔融状的氯化铵电解,用铂做电极,将阴极得到的气体加1MPa压强并处于超低温状态,最终使得液氨与液氢相互化合,生成金属铵(A)。
后来,他又制得了氧化铵(NH4)2O[4],过氧化铵(NH4)2O2和氢化铵NH5,但这些物质只能在锑场下稳定存在。
制取
1.强锑场下电解氯化铵:2NH4++2Cl-=电解、发功=2NH4↓+Cl2↑。反应应在低温下进行。
2.分解气啊:Aa=发功=2A。
3.使用钙或者锕合成:Ca=发功=C+A。
衍生物
- PH4,即金属𬭸。