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继金属氢之后金属氮也被成功合成了 所有气体要金属化的节奏?

作者:佚名 来源:买买游戏网收集自网络 发表时间:2018-07-12

导读: 说起金属氢可能很多人对17年的新闻都不陌生,哈佛大学的研究团队宣布制造出了世界上第一块金属氢(尽管很快这玩意就被玩坏了),但仍然引起了一时的轰动。如今,我国中科

说起金属氢可能很多人对17年的新闻都不陌生,哈佛大学的研究团队宣布制造出了世界上第一块金属氢(尽管很快这玩意就被玩坏了),但仍然引起了一时的轰动。如今,我国中科院合肥物质研究院物理研究所宣布,将普通氮气成功合成为金属氮。继金属氢之后,又一气体被变成了金属,实在是一个非常大的突破。

在元素周期表中,有金属和非金属的分界线,金属和非金属有明显的区别。但是化学老师在教元素周期表时往往会说这么一句话,介于金属和非金属分界线周围的元素,既表现一定的金属性又表现一定的非金属性。如果你是个乐于思考的人,愿意去动脑子想想元素周期律,就不难理解明明是非金属的气体,怎么就能变成了金属的固体。

继金属氢之后金属氮也被成功合成了 所有气体要金属化的节奏?

7月12日,中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所采用超快探测方法与极端高温高压实验技术,将普通氮气成功合成为超高含能材料聚合氮和金属氮,揭示了金属氮合成的极端条件范围、转变机制和光电特征等关键问题,将金属氮的研究向前推进了一大步。该项目由固体物理研究所的极端环境量子物质中心科研团队完成,相关研究成果发表在国际权威学术期刊《自然》子刊上。

从元素周期律的角度来看,同周期的元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。老师却从来没教过金属性减弱会减到没有,因此,即使是非金属,也必然会有一些极微弱的、正常状态下难以表现的金属性。当环境允许时,物质的形态就会发生改变。这比较类似于固液气相关的转换,但又不完全相同。在固液气的转换中,物质还是那个物质,自始至终都没有发生变化,所以这是物理变化。比如说水、冰和水汽分别是三种形态的水,在这三种形态中组成单位都是水分子,没有区别。然而金属氮却不同,在氮气、液氮的状态下,它的组成单位还是N2分子,当变为金属氮时,化学键强行断裂使其组成单位变成了N原子,从而开始表现出金属的一些特性。

和金属氢一样,金属氮也蕴藏着巨大的能量,是典型的超高含能材料。和TNT(三硝基甲苯)相比,金属氮的能量密度是其十数倍以上。同时,氮气本身是自然生活中存在的一种气体,可以循环再利用,因此是完全无污染的,如果能把金属氮材料用在火箭、载人飞船等航空领域,则对于人类探秘宇宙大有助益。

由于保密性的原因,中科院只是部分反映了氮元素在极端条件下的行为,并未公开全面展示绝缘状态的氮气分子向导电状态的金属氮原子转变的过程以及相关的条件。

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