钅卡：修订间差异
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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+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。 | 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+1，+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。 | ||
=== 原子排布 === | === 原子排布 === | ||
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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。 | ||
=== 鉲酸钠 === | === 氢氧化鉲== | ||
[[氢氧化鉲]],化学式KaOH，这里鉲成+1价，是一种极强的碱，曾被一度认为是最强的碱 。若将 1 mol 卡单质放入足量的水中，会和水发生无比 | |||
剧烈的反应，放出高达一千万摄氏度的高温，瞬间点燃氢气，剧烈爆炸。据估计，爆炸的威力能够摧毁太阳系。虽然+1价的鉲不稳定，但在水中不会进一步氧化到+2。 | |||
===鉲酸钠=== | |||
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> | ||
=== | ===十二氟合鉲离子=== | ||
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> | ||
=== | ===氟化物=== | ||
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，意外制得了NF<sub>5</sub>，并得到常法不能制得的四氟化鉲。 | ||
:<math>5KaF_8+2N_2 \rightarrow 4NF_5+5KaF_4</math> | :<math>5KaF_8+2N_2 \rightarrow 4NF_5+5KaF_4</math> | ||
| 第45行： | 第49行： | ||
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。 | ||
=== | ===高鉲酸=== | ||
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>。 | ||
| 第51行： | 第55行： | ||
:<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> | ||
=== | ===γ-鉲相关=== | ||
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> | ||
| 第62行： | 第66行： | ||
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。 | ||
=== | ===特殊化合物=== | ||
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[[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。 | ||
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，在反应炉中还存在矾鉲，[[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。 | 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，在反应炉中还存在矾鉲，[[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。 | ||
=== | ===其他=== | ||
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。 | 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。 | ||
== | ==应用（非化学）== | ||
可以作为抗高温材料。 | 可以作为抗高温材料。 | ||