「硌」:修訂間差異
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硌,非金属元素,元素符号Rc,原子序数24,原子量52。是铬的[[ | 硌,非金属元素,元素符号Rc,原子序数24,原子量52。是铬的[[平行元素]]。<ref>https://tieba.baidu.com/p/7476084665</ref>[[File:硌的电子排布式.jpg|799px]] | ||
硌 | 硌是最早发现的平行元素,由于历史原因,硌的符号仍写做Rc而非Cr口。 | ||
熔点850.98K,沸点1395.6K,密度4487.4kg/m3,电阻80.3692Ω/m,第一电离能1015.6kJ/mol,亲和能102.5kJ/mol。 | |||
硌化 | 硌是黑色晶体,有金属光泽。化学性质稳定,常温下不与酸或碱反应。熔化时可在空气中燃烧,形成三氧化硌。在热的发烟硝酸中会被氧化成硌酸,和液态碱金属在微热且研磨时能化合。 | ||
非常 | 三氧化硌是易升华的白色固体,微毒,气态有令人愉悦的臭味,有弱氧化性,对热稳定。和水剧烈反应形成硌酸。 | ||
硌酸是形似[[硫酸]]的透明粘稠液体,可以与水无限互溶,沸点高,毒性弱。硌酸几乎没有氧化性,属于强酸。碱金属的硌酸盐均可溶于水;碱土金属和过渡金属的硌酸盐通常微溶或难溶于水。 (硌酸铬除外。硌酸铬只在2K以下稳定,超过这一温度就会爆炸性分解。)硌酸铵非常稳定,完全不溶于水,也不溶于氢氧化氢、脱碳甲醛等常用溶剂,熔融时也不会分解。 | |||
二氧化硌是无色气体,很不稳定,会迅速歧化成硌与三氧化硌。把二氧化硌瞬间冻住,可以让它液化,液态二氧化硌稍微稳定一些。 | |||
硌化氢比二氧化硌更不稳定,常温下就会快速分解。在低温下把硌化物与碲化氢反应可以制得液态硌化氢,它几乎没有酸性。 | |||
硌会与铬剧烈反应成硌化铬。硌化铬极端稳定,氟气也不能和硌化铬反应。从硌化铬中高效的提炼出硌单质,是本世纪一大超理难题。 | |||
硌和IIB族元素有奇怪的反应。以Zn为例: | |||
(1)Rc+Zn—95℃→ZnRc | |||
(2)ZnRc+5CO→Zn[Rc(CO)<sub>5</sub>],Zn[Rc(CO)<sub>5</sub>]不和酸反应 | |||
(3)Zn+RcO<sub>3</sub>→ZnRcO<sub>3</sub>(镁等二价金属的反应是3Mg+4RcO<sub>3</sub>→Rc+3MgRcO<sub>4</sub>,和锌不同) | |||
少有元素能与三氧化硌直接化合成亚硌酸盐。 | |||
Rc和Cr不是一般的[[同电异轨体]],因为它们的原子核里不含粉末。实际上,Rc中的核子都是A化的,Cr中都是N化的。什么意思呢?A子和N子是两种基本粒子,它们会不可逆转地与强子结合。在锑宙中A子极为罕见。A与A会相互吸引,N与N也会,但是A与N会排斥。这3种力都是短程力,它们承担了绝大部分(也许是全部)的强核力,这也是为什么原子核要么全A要么全N的原因,毕竟一半A一半N的都散架了嘛。 | |||
A与N会影响电子的排布。 | |||
在长距离(~1A)上,原子的频率开始出现作用。如果两个原子一个是A一个是N,它们的频率又很接近,并且它们有至少一个共享电子,这两个原子之间就会成一根高能锑键,同时释放出巨大的能量。 | |||
Rc和其他原子之间的锑键强度: | |||
Cr>Zn~Cd~Hg~Cn(左边的都是高能锑键)>(低能)C>Sb>O>P>Si | |||
== 硌的氟化物 == | |||
=== (1)RcF<sub>2</sub> === | |||
无色发烟气体,稳定,有还原性,遇空气变为RcO<sub>2</sub>F<sub>2</sub>,遇水分解成HF,Rc,H<sub>2</sub>RcO<sub>4</sub> | |||
=== (2)RcF<sub>4</sub> === | |||
dsp3杂化,无色发烟液体,不稳定,有还原性,遇空气变为RcOF<sub>4</sub>,遇水分解成HF,Rc,H<sub>2</sub>RcO<sub>4</sub> | |||
=== (3)RcF<sub>6</sub> === | |||
d2sp3杂化,淡蓝色发烟液体,很不稳定,加热分解出氟气,是弱的氟化剂,遇水爆炸 | |||
=== (4)RcO<sub>2</sub>F<sub>2</sub> === | |||
无色液体,可溶于硫酸,在水中缓慢分解为HRcO<sub>3</sub>F,在碱中快速分解为H<sub>2</sub>RcO<sub>3</sub> | |||
=== (5)RcOF<sub>4</sub> === | |||
淡紫色气体,有强烈酸性,可与大多数金属氧化物和水反应,形成对应氟化物和RcO<sub>2</sub>F<sub>2</sub> | |||
=== (6)HRcO<sub>3</sub>F === | |||
无色液体,强酸,酸性接近高氯酸,脱水能力很强,但几乎没有氧化性。在碱中分解。 | |||
== 硌的氧化物 == | |||
=== 1、RcO === | |||
不稳定,容易聚集成(RcO)<sub>n</sub> | |||
==== 1.3、(RcO)<sub>n</sub> ==== | |||
α式结构为: | |||
-[-Rc—O-]-n | |||
β式结构为: | |||
聚合时,两式可以任意混合存在。聚合时的锑场、温度、压强等都会影响产物的聚合方式。 | |||
(RcO)<sub>n</sub>的性质: | |||
坚硬白色固体,熔点低,有还原性,易燃。加强热时会分解成RcO3和Rc。适合掺在聚甲烷中偷工减料,降低成本(划掉) | |||
(RcO)<sub>n</sub>的制造方法: | |||
1=>把Rc单质在氯气中点燃。收集产物RcCl<sub>2</sub>,用还原剂去除未反应的氯气。 | |||
2=>在强锑场下,把RcCl<sub>2</sub>和水蒸气混合,立即用碱吸收产生的氯化氢。 | |||
*重点:混合一定要快,不能给它时间发生副反应! | |||
3=>上一步会产生白色烟雾(低聚的(RcO)<sub>n</sub>)。减弱锑场,降低温度,直到烟雾聚集成一整块。 | |||
4=>现在加大锑场,此时微调压强,可以大幅调控产物性质。 | |||
5=>发功结束后,把产物在高压下迅速加热然后冷却。歧化产生的少量RcO<sub>3</sub>和Rc能延长产品寿命。 | |||
(RcO)<sub>n</sub>的环保回收方法: | |||
把(RcO)<sub>n</sub>与石灰石混合后点燃。生成的CaRcO<sub>4</sub>坚硬难溶,适合做建筑材料,也可掺入水泥增加强度。 | |||
=== 2、RcO<sub>2</sub> === | |||
RcO<sub>2</sub>在低温,高压的情况下会聚合,形成Rc2O4,Rc3O6等一系列化合物。其中,Rc2O4沸点约20℃,Rc4O8熔点约27℃。这些化合物与RcO2具有相似的性质,它们都对热不稳定,都在水中歧化,都有较强的还原性。工业上一般使用高聚的RcO2(RcxO2x)。 | |||
制取Rc<sub>x</sub>O<sub>2x</sub>: | |||
1=>把Rc磨成极细的粉末。(一定要在惰性气氛下操作,这一步很容易着火!) | |||
2=>给RcO<sub>3</sub>加压使其液化,然后把Rc粉倒入其中,拌成泥浆状。 | |||
3=>对泥浆发功,同时略微减压,收集溢出的气体并立即通到下一步反应容器中。 | |||
4=>这一步的容器需要惰性气氛,温度在-200℃左右,压强在100bar左右。气体应该会在容器壁上凝华。 | |||
5=>等待一段时间,器壁上固体不再增多之后把温度提升至-50℃,压强降至10bar左右,同时小功率发功。 | |||
6a=>在容器中加入少量氧气,形成氧化膜。 | |||
6b=>在容器中加入少量铯蒸汽,形成Rc膜。 | |||
氧化后的RcxO<sub>2x</sub>较软,熔点较低,易溶于水,难燃,反应活性较强,不适合长期储存,但是便宜。 | |||
Rc覆膜的Rc<sub>x</sub>O<sub>2x</sub>较硬,熔点高,难溶于水,易燃,反应活性较弱,适合长期储存,但是比较贵。 | |||
任何类型的Rc<sub>x</sub>O<sub>2x</sub>都可以与(RcO)<sub>n</sub>任意混合,形成杂聚物,通常强度会有所增高。 | |||
Rc<sub>x</sub>O<sub>2x</sub>的环保回收方法:与石灰石混合加热直到起火。 | |||
=== 3、RcO<sub>3</sub> === | |||
RcO<sub>3</sub>是Rc最常见、最稳定的氧化物。它的合成方法也非常简单,只要把Rc单质在氧气中点燃就可以得到,氧气即使不足也能获得纯度很高的RcO3。工业上常用于制造H2RcO4等,也可以制作出Rc<sub>x</sub>O<sub>3x</sub>。 | |||
Rc<sub>x</sub>O<sub>3x</sub>不能直接合成。一般都是用氧化的Rc<sub>x</sub>O<sub>2x</sub>作为基底,因为Rc<sub>x</sub>O<sub>2x</sub>表面的氧化膜主要成分就是Rc<sub>x</sub>O<sub>3x</sub>,RcO<sub>3</sub>可以直接吸附上去并自发聚合。 | |||
Rc和O可以以大于三分之一的任何配比聚合,很简单,只要把Rc,聚RcO,聚RcO<sub>2</sub>,聚RcO<sub>3</sub>按照比例混合在一起,不均匀也不要紧,常温下只需要3天时间它就会自己混合好的。这类物质统称为硌塑料,可以很硬也可以很软,熔点可以超过800℃也可以低于-20℃,有些遇到空气就会自燃,有些在纯氧中加热到600℃也纹丝不动,是一种潜力巨大的新材料。目前,它一般与[[聚甲烷]]复合,用于实验。[[聚甲烷]]中的曲键会扩散到硌塑料中,使其变得极为稳定,只能用超盐酸腐蚀,与此同时,Rc在曲键环境下,也可以和C形成高能锑键。[[聚甲烷]]和硌塑料的混合物称为烷硌塑料,对它发功使其脱水,配比适当的话可以只剩下C和Rc,这就是碳硌。其结构疏松多孔,可以吸附多种物质,自身化学性质却极为稳定,适合作为催化剂使用。 | |||
== 有机硌 == | |||
Rc(VI)酸酯,如(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>RcO<sub>4</sub> | |||
Rc(IV)酸酯,如(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>RcO<sub>3</sub> | |||
Rc的醇类盐(应该都是聚合物吧),如Rc<sub>6</sub>(OC<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>12</sub>,Rc<sub>4</sub>O<sub>6</sub>(OC<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub> | |||
RcO<sub>3</sub>的衍生物,如硫酸Rc(VI)酰、Rc(VI)酰氯、Rc(VI)酰,甚至存在含Rc(VI)的高分子有机化合物,如(RcO<sub>2</sub>C<sub>2</sub>F<sub>4</sub>)<sub>n</sub>,有特殊的化学稳定性 | |||
[[File:Rc4O6(OC2H5)4.jpg|缩略图]] | |||
其中Rc<sub>4</sub>O<sub>6</sub>(OC<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>的结构似乎是长这样: | |||
== 硌与硫 == | |||
Rc可以替换S<sub>8</sub>分子中的S原子,最多可以把8个全都换掉,于是就有了Rc的第二种同素异形体——Rc<sub>8</sub>。 | |||
纯的Rc<sub>8</sub>常温就会爆炸,所以一般会在贮存时加入少量Rc<sub>7</sub>S。掺了1%Rc<sub>7</sub>S的Rc<sub>8</sub>常温下可以保持稳定,但遇热或受刮擦、撞击依然会爆炸。 | |||
== -2价硌 == | |||
Rc其实是有-2价的,但是化合物都是K2Rc,CaRc之类的。细分的话,周期表最左边两列(除了H,Li,Be,Mg)和Rc成离子键(Rc<sup>2-</sup>);Li,Be,Mg,副族(除了Cr,铂族,ds族)和Rc成共价键;锌族和Cr与Rc成高能锑键。铂族、铜族、p区金属无法和Rc形成化合物。RcH<sub>2</sub>中,Rc是+2价。 | |||
[[Category:元素]] | [[Category:元素]] | ||
[[Category:超理元素]] | |||
{{元素周期表简表}} | |||
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於 2024年3月23日 (六) 06:15 的最新修訂
硌,非金屬元素,元素符號Rc,原子序數24,原子量52。是鉻的平行元素。[1]File:硌的電子排布式.jpg
硌是最早發現的平行元素,由於歷史原因,硌的符號仍寫做Rc而非Cr口。
熔點850.98K,沸點1395.6K,密度4487.4kg/m3,電阻80.3692Ω/m,第一電離能1015.6kJ/mol,親和能102.5kJ/mol。
硌是黑色晶體,有金屬光澤。化學性質穩定,常溫下不與酸或鹼反應。熔化時可在空氣中燃燒,形成三氧化硌。在熱的發煙硝酸中會被氧化成硌酸,和液態鹼金屬在微熱且研磨時能化合。
三氧化硌是易升華的白色固體,微毒,氣態有令人愉悅的臭味,有弱氧化性,對熱穩定。和水劇烈反應形成硌酸。
硌酸是形似硫酸的透明粘稠液體,可以與水無限互溶,沸點高,毒性弱。硌酸幾乎沒有氧化性,屬於強酸。鹼金屬的硌酸鹽均可溶於水;鹼土金屬和過渡金屬的硌酸鹽通常微溶或難溶於水。 (硌酸鉻除外。硌酸鉻只在2K以下穩定,超過這一溫度就會爆炸性分解。)硌酸銨非常穩定,完全不溶於水,也不溶於氫氧化氫、脫碳甲醛等常用溶劑,熔融時也不會分解。
二氧化硌是無色氣體,很不穩定,會迅速歧化成硌與三氧化硌。把二氧化硌瞬間凍住,可以讓它液化,液態二氧化硌稍微穩定一些。
硌化氫比二氧化硌更不穩定,常溫下就會快速分解。在低溫下把硌化物與碲化氫反應可以製得液態硌化氫,它幾乎沒有酸性。
硌會與鉻劇烈反應成硌化鉻。硌化鉻極端穩定,氟氣也不能和硌化鉻反應。從硌化鉻中高效的提煉出硌單質,是本世紀一大超理難題。
硌和IIB族元素有奇怪的反應。以Zn為例:
(1)Rc+Zn—95℃→ZnRc
(2)ZnRc+5CO→Zn[Rc(CO)5],Zn[Rc(CO)5]不和酸反應
(3)Zn+RcO3→ZnRcO3(鎂等二價金屬的反應是3Mg+4RcO3→Rc+3MgRcO4,和鋅不同)
少有元素能與三氧化硌直接化合成亞硌酸鹽。
Rc和Cr不是一般的同電異軌體,因為它們的原子核里不含粉末。實際上,Rc中的核子都是A化的,Cr中都是N化的。什麼意思呢?A子和N子是兩種基本粒子,它們會不可逆轉地與強子結合。在銻宙中A子極為罕見。A與A會相互吸引,N與N也會,但是A與N會排斥。這3種力都是短程力,它們承擔了絕大部分(也許是全部)的強核力,這也是為什麼原子核要麼全A要麼全N的原因,畢竟一半A一半N的都散架了嘛。
A與N會影響電子的排布。
在長距離(~1A)上,原子的頻率開始出現作用。如果兩個原子一個是A一個是N,它們的頻率又很接近,並且它們有至少一個共享電子,這兩個原子之間就會成一根高能銻鍵,同時釋放出巨大的能量。
Rc和其他原子之間的銻鍵強度:
Cr>Zn~Cd~Hg~Cn(左邊的都是高能銻鍵)>(低能)C>Sb>O>P>Si
硌的氟化物[編輯]
(1)RcF2[編輯]
無色發煙氣體,穩定,有還原性,遇空氣變為RcO2F2,遇水分解成HF,Rc,H2RcO4
(2)RcF4[編輯]
dsp3雜化,無色發煙液體,不穩定,有還原性,遇空氣變為RcOF4,遇水分解成HF,Rc,H2RcO4
(3)RcF6[編輯]
d2sp3雜化,淡藍色發煙液體,很不穩定,加熱分解出氟氣,是弱的氟化劑,遇水爆炸
(4)RcO2F2[編輯]
無色液體,可溶於硫酸,在水中緩慢分解為HRcO3F,在鹼中快速分解為H2RcO3
(5)RcOF4[編輯]
淡紫色氣體,有強烈酸性,可與大多數金屬氧化物和水反應,形成對應氟化物和RcO2F2
(6)HRcO3F[編輯]
無色液體,強酸,酸性接近高氯酸,脫水能力很強,但幾乎沒有氧化性。在鹼中分解。
硌的氧化物[編輯]
1、RcO[編輯]
不穩定,容易聚集成(RcO)n
1.3、(RcO)n[編輯]
α式結構為:
-[-Rc—O-]-n
β式結構為:
聚合時,兩式可以任意混合存在。聚合時的銻場、溫度、壓強等都會影響產物的聚合方式。
(RcO)n的性質:
堅硬白色固體,熔點低,有還原性,易燃。加強熱時會分解成RcO3和Rc。適合摻在聚甲烷中偷工減料,降低成本(劃掉)
(RcO)n的製造方法:
1=>把Rc單質在氯氣中點燃。收集產物RcCl2,用還原劑去除未反應的氯氣。
2=>在強銻場下,把RcCl2和水蒸氣混合,立即用鹼吸收產生的氯化氫。
*重點:混合一定要快,不能給它時間發生副反應!
3=>上一步會產生白色煙霧(低聚的(RcO)n)。減弱銻場,降低溫度,直到煙霧聚集成一整塊。
4=>現在加大銻場,此時微調壓強,可以大幅調控產物性質。
5=>發功結束後,把產物在高壓下迅速加熱然後冷卻。歧化產生的少量RcO3和Rc能延長產品壽命。
(RcO)n的環保回收方法:
把(RcO)n與石灰石混合後點燃。生成的CaRcO4堅硬難溶,適合做建築材料,也可摻入水泥增加強度。
2、RcO2[編輯]
RcO2在低溫,高壓的情況下會聚合,形成Rc2O4,Rc3O6等一系列化合物。其中,Rc2O4沸點約20℃,Rc4O8熔點約27℃。這些化合物與RcO2具有相似的性質,它們都對熱不穩定,都在水中歧化,都有較強的還原性。工業上一般使用高聚的RcO2(RcxO2x)。
製取RcxO2x:
1=>把Rc磨成極細的粉末。(一定要在惰性氣氛下操作,這一步很容易着火!)
2=>給RcO3加壓使其液化,然後把Rc粉倒入其中,拌成泥漿狀。
3=>對泥漿發功,同時略微減壓,收集溢出的氣體並立即通到下一步反應容器中。
4=>這一步的容器需要惰性氣氛,溫度在-200℃左右,壓強在100bar左右。氣體應該會在容器壁上凝華。
5=>等待一段時間,器壁上固體不再增多之後把溫度提升至-50℃,壓強降至10bar左右,同時小功率發功。
6a=>在容器中加入少量氧氣,形成氧化膜。
6b=>在容器中加入少量銫蒸汽,形成Rc膜。
氧化後的RcxO2x較軟,熔點較低,易溶於水,難燃,反應活性較強,不適合長期儲存,但是便宜。
Rc覆膜的RcxO2x較硬,熔點高,難溶於水,易燃,反應活性較弱,適合長期儲存,但是比較貴。
任何類型的RcxO2x都可以與(RcO)n任意混合,形成雜聚物,通常強度會有所增高。
RcxO2x的環保回收方法:與石灰石混合加熱直到起火。
3、RcO3[編輯]
RcO3是Rc最常見、最穩定的氧化物。它的合成方法也非常簡單,只要把Rc單質在氧氣中點燃就可以得到,氧氣即使不足也能獲得純度很高的RcO3。工業上常用於製造H2RcO4等,也可以製作出RcxO3x。
RcxO3x不能直接合成。一般都是用氧化的RcxO2x作為基底,因為RcxO2x表面的氧化膜主要成分就是RcxO3x,RcO3可以直接吸附上去並自發聚合。
Rc和O可以以大於三分之一的任何配比聚合,很簡單,只要把Rc,聚RcO,聚RcO2,聚RcO3按照比例混合在一起,不均勻也不要緊,常溫下只需要3天時間它就會自己混合好的。這類物質統稱為硌塑料,可以很硬也可以很軟,熔點可以超過800℃也可以低於-20℃,有些遇到空氣就會自燃,有些在純氧中加熱到600℃也紋絲不動,是一種潛力巨大的新材料。目前,它一般與聚甲烷複合,用於實驗。聚甲烷中的曲鍵會擴散到硌塑料中,使其變得極為穩定,只能用超鹽酸腐蝕,與此同時,Rc在曲鍵環境下,也可以和C形成高能銻鍵。聚甲烷和硌塑料的混合物稱為烷硌塑料,對它發功使其脫水,配比適當的話可以只剩下C和Rc,這就是碳硌。其結構疏鬆多孔,可以吸附多種物質,自身化學性質卻極為穩定,適合作為催化劑使用。
有機硌[編輯]
Rc(VI)酸酯,如(C2H5)2RcO4
Rc(IV)酸酯,如(C2H5)2RcO3
Rc的醇類鹽(應該都是聚合物吧),如Rc6(OC2H5)12,Rc4O6(OC2H5)4
RcO3的衍生物,如硫酸Rc(VI)酰、Rc(VI)酰氯、Rc(VI)酰,甚至存在含Rc(VI)的高分子有機化合物,如(RcO2C2F4)n,有特殊的化學穩定性
其中Rc4O6(OC2H5)4的結構似乎是長這樣:
硌與硫[編輯]
Rc可以替換S8分子中的S原子,最多可以把8個全都換掉,於是就有了Rc的第二種同素異形體——Rc8。
純的Rc8常溫就會爆炸,所以一般會在貯存時加入少量Rc7S。摻了1%Rc7S的Rc8常溫下可以保持穩定,但遇熱或受刮擦、撞擊依然會爆炸。
-2價硌[編輯]
Rc其實是有-2價的,但是化合物都是K2Rc,CaRc之類的。細分的話,周期表最左邊兩列(除了H,Li,Be,Mg)和Rc成離子鍵(Rc2-);Li,Be,Mg,副族(除了Cr,鉑族,ds族)和Rc成共價鍵;鋅族和Cr與Rc成高能銻鍵。鉑族、銅族、p區金屬無法和Rc形成化合物。RcH2中,Rc是+2價。
元素周期表 | ||||||||||||||||
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<tabber>複數周期=
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