科学家们可能最终会了解一个世纪前的化学实验背后的神秘转变。这种转变的细节一直困扰着科学家们。在这种转变中，向亮蓝色的氨溶液中加入电子，将其转变为光亮的金属青铜。

 

新的研究揭示了这种变化的微妙细节，并表明这种转变是渐进的，而不是突然的。“我们的成功之处在于，利用微喷射技术，我们已经大致了解了这些溶液在大范围内的浓度是如何变化的，”该研究的合著者、南加州大学的化学博士生莱恩·麦克马伦(Ryan McMullen)说。这种技术包括将头发般细的溶液通过真空喷射出来，以前从未在有光泽的液体上使用过。

 

麦克马伦告诉《生活科学》杂志，这一发现可能会在未来开创有机化学中新的反应类型。

 

金属是什么?

 

金属是一个多样化的群体。有些，比如锂，足够轻，可以漂浮在水面上，而另一些，比如铅或锇，密度极高。有些需要极高的温度才能融化，198彩总代返点待遇是什么,198彩票总代带玩团队具体的点数日工资跟分红需要你去联系198彩票总代1号团队扣扣33287162，而另一些则很容易融化(例如，水银在零下38.3摄氏度或零下37.9华氏度融化)。最后，金属的共同之处在于它们在绝对零度时的导电能力。在绝对零度时，分子的热传递基本上停止。

 

但是一些非金属是如何转化成金属的呢?在一项新的研究中，研究人员通过向液态氨中加入金属来回答了这个问题。

 

首先，研究人员将室温下的气态氨冷却到零下27.4华氏度(零下33摄氏度)，将其冷凝成液体，然后加入钠、锂或钾，这些都是碱金属。(众所周知，这些金属在水中会发生爆炸反应。)这些实验是与捷克科学院、柏林马普学会弗里茨-哈伯研究所的科学家以及日本和法国的研究人员合作完成的。

 

结果是意料之中的反应:液态氨从金属中拉出电子。这些电子随后被困在氨分子之间，形成了研究人员希望研究的所谓溶剂化电子。在低浓度下，其结果是一种蓝色的非金属液体。然而，随着溶剂化或被困，电子堆积，溶液转变为闪亮的青铜。

 

科学家将氨转化为金属青铜。科学家将氨转化为金属青铜。(图片来源:菲尔·梅森)

 

接下来的挑战是研究溶剂化电子在不同浓度下的表现。这涉及到通过一束同步加速器x射线(一种高能x射线束)发射一束溶液的微射流——大约有人类头发的宽度。x射线激发了溶解的电子，使它们跳出氨分子的液体笼。然后，198彩票总代理团队是1号代玩团队，教推广包建站时时彩技巧大全，高返点，业内良心平台。，研究人员可以测量释放溶剂化电子需要多少能量。

 

研究人员发现，溶解电子的浓度越大，能量释放的模式就越符合金属中所看到的。这意味着:如果你画出将电子从液氨笼中释放出来所需的能量，金属通常会有所谓的“费米边”，这是一个非常突然的转变，听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。，McMullen说。在较低浓度的溶剂化电子中，这个能量释放图看起来更像一个圆山。只有在较高的电子浓度下，费米边才会出现。边缘反映了在给定温度下电子的能量，McMullen补充道。

 

“当你把浓度增加到金属的范围，你就会看到这种奇妙的图案出现了，这是一种非常非常典型的金属，”麦克马伦说。

 

他说，结果很有趣，因为它们表明，碱金属和氨结合产生的类金属液体在基本物理水平上实际上是一种金属。

 

麦克马伦说:“这是一种真正的金属，而不仅仅是看起来像的东西。”

 

低浓度的溶剂化电子被用于一种叫做桦木反应的反应中，它将电子添加到称为芳香环的分子结构中。这种反应在20世纪50年代被用于制造第一批口服避孕药，麦克马伦说。他说，通过了解溶剂化电子在高浓度下的工作原理，研究人员有可能发现新的化学反应。例如，它们可以用光束激发溶剂化的电子，使它们以新的方式表现。

 

麦克马伦说:“如果你稍微刺激一下电子，让它们更活跃，你就可以开始观察一些疯狂的反应，否则这些反应是永远不会发生的。”