- 注意:本条目的主题不是锎。
元素(英文:Kagaminelenium)是一种超理元素,符号Ka,原子序数为250,有250个核外电子。具放射性,共有Ka-987,Ka-876、Ka-765、Ka-654、Ka-543五种同位素,其中半衰期最长的Ka-654半衰期为50亿年,半衰期最短的Ka-987半衰期仅为1秒。在锑星上, 元素均为常见元素,占锑星的38%。熔点为250摄氏度,沸点为250250摄氏度,不可燃,绿色固体,有一种令人蛋疼的气味,主要用于制作锑场。 元素是非金属单质,具有良好的导电性,是世界上最硬的物质,硬度高达250,密度为 25.0*103。
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Po2-Ka2+。此化合物与CaO,KaO同晶形。赵明毅博士将这种新元素命名为 。
是锑星第三常见的金属,仅次于微观性质
原子结构
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。
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。
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KaF6与2H2KaO3以摩尔比3∶2的比例混合,由于Ka结构的特殊性,得到的3KaF6·2H2KaO3是一种超强的质子酸,其酸性是浓硫酸的1012倍,即魔酸的1000倍。而Ka(OH)4在FrOH中仍能接受质子,是一种超强碱。原子排布
单质的晶形有三种,分别是α- 、β- 和γ- 。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。
化学性质
化合价[1]
+1到+7都有(+6价存在于鏀化物中,极端条件下才制取出来,瞬间分解)(当第283号元素出现时,才制得了+7价的卡化物,只形成刨盐,很不稳定马上分解,比二氟化六氧还不稳定)。
第10周期中除了之外, 最活泼,通常状态下 的金属键十分强,所以不可燃,在发功时 打破了金属键,便就能和热水猛烈置换反应生成氢氧化 和氢气,生成的氢气会点燃甚至发生核反应,温度高达1500万摄氏度,也是原子半径最大的元素。同时7g9也可以号称是最稳定的半满(在 之前),比2p3的还稳定。
电离能表
I1=265,I2=1977,I3=3241,I4=4571
I5=5941,I6=7588,I7=9145,I8=10944,I9=12802,I10=14731
I11=34317。
在超理上有着非常多的作用。
稀有气体化合物
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KaO2与Ar,HF高温高压,会得到一种淡黄色固体2Ka4[ArF2]:
- $ 8KaO_{2}+2Ar+4HF\rightarrow 2Ka_{4}[ArF_{2}]+2H_{2}O+7O_{2} $
其中Ka显+4价,Ar显-14价,这种物质十分稳定,但在Pt的催化下高温会与He反应
- $ Ka_{4}[ArF_{2}]+4He\rightarrow 4KaHe+F_{2}+Ar $:
这是首次发现金属与稀有气体的离子化合物。
氢氧化
氢氧化,化学式KaOH,这里 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 不稳定,但在水中不会进一步氧化到+2。
酸钠
β-
矿石经过Na2O2熔融后分离出了 (IV)酸钠,水溶液中较为稳定,常见的氧化-还原电对是:- $ KaO_{3}^{2-}+8H^{+}+3e^{-}\rightarrow KaO+2H_{2}O,\ E^{\Theta }=1.12V $
十二氟合 离子
如果把Ka(IV)与液态F2或者PtF6在1×106V电压下放电1h,就可制得比较不稳定的[KaF12]4-即十二氟合
(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Cs4[KaF12]比较稳定,钫(Fr)盐Fr4[KaF12]可能是更为稳定的碱金属盐。Ba2[KaF12]已制成,为黄绿色带微光的晶体,Ca2[KaF12],Sr2[KaF12]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Ra2[KaF12]、Cs2Ra[KaF12]。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CF4中,Cs4[KaF12]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(K2S2O8):- $ Cs_{4}[KaF_{12}]+2K_{2}S_{2}O_{8}\xrightarrow {CF_{4}} Cs_{2}[KaF_{6}]+4KF+2CsF+2S_{2}O_{8} $
氟化物
2006年,人们把八氟化NF5,并得到常法不能制得的四氟化 。
与氮气在特殊Ni-Cu容器中共热,意外制得了- $ 5KaF_{8}+2N_{2}\rightarrow 4NF_{5}+5KaF_{4} $
研究表明,四氟化
的一个重要的特性就是对共轭结构有强烈的亲和性。- $ C_{60}+120KaF_{4}\rightarrow 60CF_{4}+120KaF_{2} $
四氟化
酸性是高氯酸的1000亿倍,常温下能存在的最强氟化剂,直接就可以氟化氮气生成三氟化氮或者四氟铵盐。也可以氟化氯,溴等生成六氟化氯阳离子或六氟化溴阳离子。甚至可以氟化锰生成六氟合锰(V)酸钾,乃至八氟合锰(VI)酸钾。二氟化
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。三氟化
,强路易酸性,比三氟化硼还要强,同时极具氧化性,腐蚀性,三氟化卡的氢氟酸1:1混合的酸性是高氯酸的1万多倍。五氟化
酸性则更强,比五氟化金还强的多,氧化性比四氟化 更强的多,能直接氟化锰生成灰锰氟,氟化铁生成八氟合铁(VI)酸盐甚至是八氟合铁(VII)酸盐。稳定性很差,稳定性堪比比二氟化二氧,低温就分解。将五氟化 和氢氟酸1:1混合,酸性是异常的强,腐蚀性也极强,要快速使用,不然很快就分解成四氟化 。六氟化 基团的电负性比氟原子更大,和氢电负性的差距很大,所以六氟合 酸形成了“离子键”,基本完全电离成了氢离子和六氟化 阳离子,不再是鉘阳离子。HKaF6→H++KaF6-
腐蚀蜡烛的过程,先分解蜡烛生成甲烷,就是变成甲烷也还是没能逃脱被反应的命运,之后甲烷被六氟合
酸酸化生成质子化甲烷(可见酸性有多强,六氟合卡酸中氢原子和六氟化 基团形成的是离子键),质子化甲烷直接就又被六氟合 酸接着氧化生成四氟化碳(这一步反应非常剧烈),自身还原成低价 。同样的六鏀合
酸也具有这一性质。代魔酸
化学式KaF5·HSO3F
用氟磺酸和五氟化
1:1在-250摄氏度下混合而成。酸性不如六氟合刷新氧,二氟化二氧等等的存在。
酸,和四氟合 酸酸性相当,极具氧化性和氟化性。因为有-2价氧存在,很不稳定,会部分发生反应,溶液中有四聚氧,KaF5+HSO3F→KaF4+H2SF8+SF6+O4
O4+4KaF5→4KaF4+2O2F2
此溶液因为生成八氟合硫酸,所以酸性大大增强。
此溶液可以氧化锰生成七价:
KaF5·HSO3F+Mn→KaF2+HMnO3F2+SO2F2↑
高 酸
将金属$ K_{a1}=1.2\times 10^{-2} $。
和氧其直接反映得到四氧化 ,为高 酸(H2KaO5)的酸酐,在水溶液中的奇怪的是,高
酸并不具有特别强的氧化性,但是它能和铂等不活泼金属在常温下反应,研究表明,这是由于反应生成了极为稳定的奇特配合物[Pt(KaO4)5]的缘故。- $ Pt+5H_{2}KaO_{5}\rightarrow [Pt(KaO_{4})_{5}]+5H_{2}O $
γ- 相关
氯化
(II)和氰化钠反应,生成了淡绿色氰化亚 沉淀:- $ 2KaCl_{2}+4NaCN\rightarrow (CN)_{2}+2KaCN+4NaCl $
该物质可以溶解于四氢呋喃中,以乙硼烷还原后得到γ-
。γ-
在常温下是一种带有彩虹色的荧光液体,不稳定,会逐渐变成黑色的α- 。而γ-
的孤对电子不甚稳定,可以作为强Lewis碱,在有机合成中有重要应用,比如使γ- 与乙醇发生亲核取代反应,得到C2H5Ka,在溶液中即可产生乙基自由基,生成正丁烷和极稳定的二 (Ka-Ka)。此反应经常在有机合成中用来制备脂肪烃,被称做ZMY-KAKAKAKA反应。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
。该物质有剧毒。特殊化合物
近年来万草园主尝试将金属 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$ I-P=Ka $,俗称IP ,此物有增进智力,提高免疫力的功效。
而金属$ I-C\equiv Ka $。最新研究表明,金属 与碘化氰发生反应生成IC 后,在反应炉中还存在矾 ,碘化等杂质。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。
也可以与碘化氰发生类似的反应,生成IC ,结构为其他
2价
可以与大环多醚中的氧置换,生成环多 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。
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 元素的Kasile效应。
元素周期表 | ||||||||||||||||
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<tabber>复数周期=
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