2016年8月8日 星期一

化學鍵的發現 : 人一定是尊貴的

化學鍵的發現 : 人一定是尊貴的

化學鍵的發現

人一定是尊貴的。因為人能夠思考、分析、歸納、實驗,明白宇宙偉大的奧秘。

氧(O2)在宇宙是稀有氣體,佔0.8%,但氧在地球大氣層佔23.2%,在地殼佔46.6%,在海洋佔85.8%,地球重量的28.5%是氧。說地球是個氧球不為過,但地球為什麼有這麼多氧,這是一個謎。

為什麼兩個氧原子會結合在一起呢?麻省理工學院的教授陸義斯首先提出這問題。是正負電吸引?不,原子是中性的。是萬有引力嗎?原子的質量太小,不可能有那麼強的吸引力。是原子偶然碰撞?碰撞的結合是隨機的,但是原子的結合有選擇性。是原子核內的質子互相吸引對方的電子嗎?原子愈接近,質子與質子之間,電子與電子之間會互斥。

陸義斯在1902年提出兩個原子的結合,是彼此分享一顆電子,會使電子在轉動軌道上趨於穩定,這是化學重要理論—「鍵」。後來柏克萊大學的教授朗繆爾稱共用電子,使原子在能量與結構上互趨穩定的鍵結為「共價鍵」。

若電子的移動由一個原子,可以完全轉到另一個原子上,使這電子更穩定,這時給出電子與獲得電子的原子,分別稱為陽離子與陰離子,離子間的吸引力稱為「離子鍵」。

共價鍵結合的物質沸點-183oC,大多以氣體存在,離子鍵結合的物質沸點4270 oC,大多以固體存在。氧與氧原子共價鍵結合成氧氣,氧與矽原子離子鍵結合成二氧化矽。前者成為空氣的主成分,化學性質非常活潑;後者成為礦物的主要成分,化學性質極為穩定。

雖然都是氧原子,但是不同性質的鍵結,使得地球有空氣、有土地,讓各樣生物生長其間。你說奇妙不奇妙?(refer to article of 張文亮)

沒有留言: