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奇妙的氢

时间:2015-04-09 08:59:58 物理故事 收藏本文 下载本文

  甲:“元素周期表第一个元素是什么?”
  乙:“氢啊”
  甲:“为什么它是第一个呢”
  乙:“氢是自然界中最简单、最轻的元素,仅由一个质子和一个电子构成。它在自然界中的含量极为丰富。我们生活的地球不到三分之一的陆地,其它地方都是海洋和冰川。构成人体的物质绝大部分是水,而一个水分子是两个氢原子和一个氧原子构成,地球上的植物都是碳氢化合物。没有氢,地球上就不会有生命。”
  甲:“然而这个氢元素却有点怪,它是第一周期第一族元素,与它同族的是锂、钠、钾、铷、铯等,而它们都是金属。唯独氢是非金属,因为不论是氢气、液氢和固态氢的分子结构中,都没有自由电子,不能导电,因而是绝缘体,所以大家都认为氢是非金属元素。但是第一族元素中为什么会有这么个例外呢?”
  这个问题同样引起了科学家们的极大兴趣。
  他们这样想:对一般的气体施加压力,气体变为液体,再加压力,液体便变为固体。那么对固态氢继续加压,它是不是会变成金属氢呢?金属氢比固氢和液氢的密度大得多。这样,要加上极高的压力才有可能使固氢变为金属氢。近年来,美国、苏联、日本等国还在实验室进行高压实验,发现氢确实有转向金属氢的现象。

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