编辑“︁钅卡”︁
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{{ | {{内容过于混乱}}{{不是|锎}}-{H|鉲; zh-hans:鉲; zh-hant:鉲; zh-cn:鉲; zh:鉲;}- | ||
{{ | {{元素信息|image1=File:鉲单质.png|caption1=鉲单质|名称 = 鉲|符号 = Ka/Mq|原子序数 = 250|原子量 = 不断变化,平均值为250|常见化合价=+2、+3、+5|常见化合物=Ka(KaO3)3<br>Ka(KaO2)3<br>Ka(SbF6)3}} | ||
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{{元素信息|image1=File: | |||
[[File:Latest.webp|缩略图|2019年,BiRDiE15在马提尼克岛独立发现此元素,命名为Martiniquium。根据[[锑星盗版保护条例]],超理学界不要求唯一命名权。]] | [[File:Latest.webp|缩略图|2019年,BiRDiE15在马提尼克岛独立发现此元素,命名为Martiniquium。根据[[锑星盗版保护条例]],超理学界不要求唯一命名权。]] | ||
'''鉲'''元素 | '''鉲'''元素是一种超理元素,符号Ka,原子序数为250,有250个核外电子。 | ||
==发现与分布== | ==发现与分布== | ||
1990年,矿物质学家[[赵明毅]]博士在五指山上发现了一种具有放射性的矿石,经过元素以及结构分析发现其中有一种新的化合物,它是由已知元素Po和另一种新元素组成,为直线形结构,整个分子的偶极矩为101库仑德拜。X光衍射的结果说明Po和Ka以离子键结合,即Po<sup>2-</sup>Ka<sup>2+</sup>。此化合物与CaO,KaO同晶形。赵明毅博士将这种新元素命名为鉲。 | 1990年,矿物质学家[[赵明毅]]博士在五指山上发现了一种具有放射性的矿石,经过元素以及结构分析发现其中有一种新的化合物,它是由已知元素Po和另一种新元素组成,为直线形结构,整个分子的偶极矩为101库仑德拜。X光衍射的结果说明Po和Ka以离子键结合,即Po<sup>2-</sup>Ka<sup>2+</sup>。此化合物与CaO,KaO同晶形。赵明毅博士将这种新元素命名为鉲。 | ||
鉲是锑星第三常见的金属,仅次于[[锑]]和[[铌]],多存在于绿色泰矿中。 | 鉲是锑星第三常见的金属,仅次于[[锑]]和[[铌]],多存在于绿色泰矿中。 | ||
== | ==性质== | ||
鉲元素的质量数在不断变化。研究发现,它的质量数的平均值为250。 | 鉲元素的质量数在不断变化。研究发现,它的质量数的平均值为250。 | ||
鉲的原子结构特殊,超出量子力学解释范围,需量子超理学解释。通过对Ka的化合物的X光衍射结果表明,Ka的同一化合物的结构在不同时间并不相同,说明Ka的核外电子排布不规则,其轨道能量完全不符合近似能级图。有研究表明,Ka核外电子并不是以原子轨道的方式运动,而是以一种特殊方式运动,电子的自旋方向全部相同。 | 鉲的原子结构特殊,超出量子力学解释范围,需量子超理学解释。通过对Ka的化合物的X光衍射结果表明,Ka的同一化合物的结构在不同时间并不相同,说明Ka的核外电子排布不规则,其轨道能量完全不符合近似能级图。有研究表明,Ka核外电子并不是以原子轨道的方式运动,而是以一种特殊方式运动,电子的自旋方向全部相同。 | ||
这种特殊的电子排布结构导致了Ka性质上的奇异。鉲的氧化数有 | 这种特殊的电子排布结构导致了Ka性质上的奇异。鉲的氧化数有+2、+3、+4、+6、+7和+8,以+2、+4、+6三种比较稳定,但其最高价不具有氧化性。而正常价态的Ka显两性。比如KaF<sub>6</sub>与2H<sub>2</sub>KaO<sub>3</sub>以摩尔比3∶2的比例混合,由于Ka结构的特殊性,得到的3KaF<sub>6</sub>·2H<sub>2</sub>KaO<sub>3</sub>是一种超强的质子酸,其酸性是浓硫酸的10<sup>12</sup>倍,即魔酸的1000倍。而Ka(OH)<sub>4</sub>在FrOH中仍能接受质子,是一种超强碱。 | ||
鉲单质的晶形有三种,分别是α-鉲、β-鉲和γ-鉲。近年来,人们在绿色泰伯利亚矿中发现了微量的Ka和大量的U-235与Pu-238。经过赵明毅小组的研究结果表明,泰矿中的Ka以β晶形存在,而β-Ka会自发裂变为U-235与Pu-238,同时放出光子和中微子。这是第一次发现原子的排布方式对原子核的衰变产生影响,对量子力学的进展作出了巨大贡献。 | 鉲单质的晶形有三种,分别是α-鉲、β-鉲和γ-鉲。近年来,人们在绿色泰伯利亚矿中发现了微量的Ka和大量的U-235与Pu-238。经过赵明毅小组的研究结果表明,泰矿中的Ka以β晶形存在,而β-Ka会自发裂变为U-235与Pu-238,同时放出光子和中微子。这是第一次发现原子的排布方式对原子核的衰变产生影响,对量子力学的进展作出了巨大贡献。 | ||
通过实验发现,Ka能与人们认为无化合态的稀有气体结合成化合物。 如果把KaO<sub>2</sub>与Ar,HF高温高压,会得到一种淡黄色固体{{Chem|2Ka4[ArF2]}}: | 通过实验发现,Ka能与人们认为无化合态的稀有气体结合成化合物。 如果把KaO<sub>2</sub>与Ar,HF高温高压,会得到一种淡黄色固体{{Chem|2Ka4[ArF2]}}: | ||
:<math>8KaO_2+2Ar+4HF \rightarrow 2Ka_4[ArF_2]+2H_2O+7O_2</math> | :<math>8KaO_2+2Ar+4HF \rightarrow 2Ka_4[ArF_2]+2H_2O+7O_2</math> | ||
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这是首次发现金属与稀有气体的离子化合物。 | 这是首次发现金属与稀有气体的离子化合物。 | ||
β-鉲矿石经过Na2O2熔融后分离出了鉲(IV)酸钠,水溶液中较为稳定,常见的氧化-还原电对是: | β-鉲矿石经过Na2O2熔融后分离出了鉲(IV)酸钠,水溶液中较为稳定,常见的氧化-还原电对是: | ||
:<math>KaO_3^{2-} + 8H^+ + 3e^- \rightarrow KaO + 2H_2O,\ E^\Theta = 1.12V</math> | :<math>KaO_3^{2-} + 8H^+ + 3e^- \rightarrow KaO + 2H_2O,\ E^\Theta = 1.12V</math> | ||
如果把Ka(IV)与液态F<sub>2</sub>或者PtF<sub>6</sub>在1×10<sup>6</sup>V电压下放电1h,就可制得比较不稳定的[KaF<sub>12</sub>]<sup>4-</sup>即十二氟合鉲(VIII)离子。另有报道称已合成其他的碱金属与碱土金属的盐,其铯盐Cs<sub>4</sub>[KaF<sub>12</sub>]比较稳定,钫(Fr)盐Fr<sub>4</sub>[KaF<sub>12</sub>]可能是更为稳定的碱金属盐。Ba<sub>2</sub>[KaF12]已制成,为黄绿色带微光的晶体,Ca<sub>2</sub>[KaF<sub>12</sub>],Sr<sub>2</sub>[KaF<sub>12</sub>]为红色至洋红色带微光的晶体,极不稳定,257K以上温度能发生爆炸性分解。半衰期比钫长的同主族元素则可以形成稳定的化合物以及复盐Ra<sub>2</sub>[KaF<sub>12</sub>]、Cs<sub>2</sub>Ra[KaF<sub>12</sub>]。在水溶液中为强氧化剂,在惰性非极性溶剂CF4中可以长时间稳定存在而不发生氧化-还原反应以及分解反应。在CF<sub>4</sub>中,Cs<sub>4</sub>[KaF<sub>12</sub>]仍为强氧化剂,可以氧化一般认为不会被氧化的过二连硫酸钾(K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>): | 如果把Ka(IV)与液态F<sub>2</sub>或者PtF<sub>6</sub>在1×10<sup>6</sup>V电压下放电1h,就可制得比较不稳定的[KaF<sub>12</sub>]<sup>4-</sup>即十二氟合鉲(VIII)离子。另有报道称已合成其他的碱金属与碱土金属的盐,其铯盐Cs<sub>4</sub>[KaF<sub>12</sub>]比较稳定,钫(Fr)盐Fr<sub>4</sub>[KaF<sub>12</sub>]可能是更为稳定的碱金属盐。Ba<sub>2</sub>[KaF12]已制成,为黄绿色带微光的晶体,Ca<sub>2</sub>[KaF<sub>12</sub>],Sr<sub>2</sub>[KaF<sub>12</sub>]为红色至洋红色带微光的晶体,极不稳定,257K以上温度能发生爆炸性分解。半衰期比钫长的同主族元素则可以形成稳定的化合物以及复盐Ra<sub>2</sub>[KaF<sub>12</sub>]、Cs<sub>2</sub>Ra[KaF<sub>12</sub>]。在水溶液中为强氧化剂,在惰性非极性溶剂CF4中可以长时间稳定存在而不发生氧化-还原反应以及分解反应。在CF<sub>4</sub>中,Cs<sub>4</sub>[KaF<sub>12</sub>]仍为强氧化剂,可以氧化一般认为不会被氧化的过二连硫酸钾(K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>): | ||
:<math>Cs_4[KaF_{12}] + 2K_2S_2O_8 \xrightarrow{CF_4} Cs_2[KaF_6] + 4KF + 2CsF + 2S_2O_8</math> | :<math>Cs_4[KaF_{12}] + 2K_2S_2O_8 \xrightarrow{CF_4} Cs_2[KaF_6] + 4KF + 2CsF + 2S_2O_8</math> | ||
2006年,人们把八氟化鉲与氮气在特殊Ni-Cu容器中共热,意外制得了NF<sub>5</sub>,并得到常法不能制得的四氟化鉲。 | |||
2006年,人们把八氟化鉲与氮气在特殊Ni-Cu容器中共热,意外制得 | |||
:<math>5KaF_8+2N_2 \rightarrow 4NF_5+5KaF_4</math> | :<math>5KaF_8+2N_2 \rightarrow 4NF_5+5KaF_4</math> | ||
研究表明,四氟化鉲的一个重要的特性就是对共轭结构有强烈的亲和性。 | 研究表明,四氟化鉲的一个重要的特性就是对共轭结构有强烈的亲和性。 | ||
:<math>C_{60}+120KaF_4 \rightarrow 60CF_4+120KaF_2</math> | :<math>C_{60}+120KaF_4 \rightarrow 60CF_4+120KaF_2</math> | ||
二氟化鉲在常温具有相当强的稳定性,为弱电解质。不和水,氧气,金属以及惰性气体反应。 | 二氟化鉲在常温具有相当强的稳定性,为弱电解质。不和水,氧气,金属以及惰性气体反应。 | ||
将金属鉲和氧其直接反映得到四氧化鉲,为高鉲酸(H<sub>2</sub>KaO<sub>5</sub>)的酸酐,在水溶液中的<math>K_{a1}=1.2\times 10^{-2}</math>。 | 将金属鉲和氧其直接反映得到四氧化鉲,为高鉲酸(H<sub>2</sub>KaO<sub>5</sub>)的酸酐,在水溶液中的<math>K_{a1}=1.2\times 10^{-2}</math>。 | ||
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:<math>Pt+5H_2KaO_5 \rightarrow [Pt(KaO_4)_5]+5H_2O</math> | :<math>Pt+5H_2KaO_5 \rightarrow [Pt(KaO_4)_5]+5H_2O</math> | ||
氯化鉲(II)和氰化钠反应,生成了淡绿色氰化亚鉲沉淀: | 氯化鉲(II)和氰化钠反应,生成了淡绿色氰化亚鉲沉淀: | ||
:<math>2KaCl_2+4NaCN \rightarrow (CN)_2+2KaCN+4NaCl</math> | :<math>2KaCl_2+4NaCN \rightarrow (CN)_2+2KaCN+4NaCl</math> | ||
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而氰基化合物在Ka+的催化作用下可以重派为异腈,即胩。然后Ka+与异氰基结合,生成胩化亚鉲。该物质有剧毒。 | 而氰基化合物在Ka+的催化作用下可以重派为异腈,即胩。然后Ka+与异氰基结合,生成胩化亚鉲。该物质有剧毒。 | ||
近年来万草园主尝试将金属鉲与三碘化磷共热,得到一种绿色柱状晶体,经过X射线衍射研究表明,该物质结构式为<math>I-P=Ka</math>,俗称IP鉲,此物有增进智力,提高免疫力的功效。 | |||
近年来 | |||
而金属鉲也可以与碘化氰发生类似的反应,生成IC鉲,结构为<math>I-C\equiv Ka</math>。最新研究表明,金属鉲与碘化氰发生反应生成IC鉲后,在反应炉中还存在 | 而金属鉲也可以与碘化氰发生类似的反应,生成IC鉲,结构为<math>I-C\equiv Ka</math>。最新研究表明,金属鉲与碘化氰发生反应生成IC鉲后,在反应炉中还存在饭鉲,[[碘化鉲]]等杂质。根据[[锑星大学]]对超热力学的研究,系该原子发生了[[Mp3杂化]]所致。 | ||
可以作为抗高温材料。 | |||
而2价鉲可以与大环多醚中的氧置换,生成环多鉲醚,为相转移催化剂研究做出了重大贡献。 | |||
可以 | |||
鉲元素的一个最重要的特性就是强烈的对电子仪器的干扰作用,其干扰半径可达到101m,使通讯仪器接收信号的速度变慢,使电脑CPU及内存使用效率降低,被称作鉲元素的Kasile效应。 | 鉲元素的一个最重要的特性就是强烈的对电子仪器的干扰作用,其干扰半径可达到101m,使通讯仪器接收信号的速度变慢,使电脑CPU及内存使用效率降低,被称作鉲元素的Kasile效应。 | ||
{{元素周期表简表}} | {{元素周期表简表}} | ||
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[[Category:金属]] | [[Category:金属]] | ||
[[Category:超理元素]] | [[Category:超理元素]] |