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分享 3827.第二周期元素表层结构分析
王东镇 2017-2-28 08:58
3827. 第二周期元素表层结构分析 2017.2.28 材料学的基础是材料结构，不同的材料结构可能产生不同的物理化学属性。元素的形成是一脉相承的，第一周期元素是所有其他元素形成的基础和基本结构。核外电子构型的变化反映元素内部结构的变化，在内核相同的情况下表层结构的变化可能决定元素的物理化学属性，所以我的分析从第二周期元素的表层结构开始。 第二周期有 3-10 号 8 个元素，最著名的是 6 号“碳”、 7 号“氮”、 8 号“氧”， 3 个生命元素。“碳”耐高温，“氧”格外“活泼”，“氮”是蛋白质的主要化学成分，也是主要气体成分，是我关切的主要方面。 现列表分析如下： 序号 名称 表层原子量 表层电子量 表层电子缺位 表层结构 3 锂 6 2 1 7 1 氘 锂 7 3 1 7 1 氚 4 铍 7 3 2 6 1 氦 3 铍 8 4 2 6 1 氦 4 铍 9 5 2 6 1 氘 1 氚 铍 10 6 2 6 2 氚 5 硼 10 6 3 5 1 氘 1 氦 4 （锂 6 ） 硼 11 7 3 5 1 氚 1 氦 4 （锂 7 ） 6 碳 12 8 4 4 2 氦 4 （铍 8 ） 碳 13 9 4 4 1 氘 1 氚 1 氦 4 （铍 9 ） 碳 14 10 4 4 2 氚 1 氦 4 （铍 10 ） 7 氮 14 10 5 3 1 氘 2 氦 4 （硼 10 ） 氮 15 11 5 3 1 氚 2 氦 4 （硼 11 ） 8 氧 16 12 6 2 3 氦 4 （碳 12 ） 氧 17 13 6 2 1 氘 1 氚 2 氦 4 （铍 9 ） 氧 18 14 6 2 2 氚 2 氦 4 （碳 14 ） 9 氟 19 15 7 1 1 氚 3 氦 4 （氮 15 ） 10 氖 20 16 8 0 4 氦 4 （氧 16 ） 氖 21 17 8 0 1 氘 1 氚 3 氦 4 （氧 17 ） 氖 22 18 8 0 2 氚 3 氦 4 （氧 18 ） 需要特别指出的是元素周期表上只有铍 9 ，没有其他“铍”同位素，而网上搜索却只有铍 7 、铍 8 、铍 10 ，三种同位素，没有铍 9 ，这里全部保留。另外，在表层结构分析中首次采用了氦 4 结构，凡是 2 个“氘”原子均用 1 个氦 4 原子表示，因为许多高端人工元素是通过阿尔法射线辐射形成的， 2 个“氘”原子相对容易聚变为 1 个氦 4 原子。 单从本表发现元素的物理化学属性有一定的难度，需要与其他元素的表层结构和物理化学属性进行对比才能发现某些规律性的东西，这里进行的是基础性工作。 通过分析可以看到元素形成一脉相承的关系，许多元素的表层结构就是完整的另一个元素，这里不做一一剖析。
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分享 3261.丰富多彩的物质世界与初级化学元素的形成转化
王东镇 2014-1-11 06:54
3261. 丰富多彩的物质世界与初级化学元素的形成转化 2014.1.11 无论物质世界多么复杂，都是由初级化学元素发展变化而来。特别是氢元素，是化学元素的起点和基本结构，也是宇宙射线的主要成分，研究物理化学和生物成长必须搞清氢元素的形成和转化。 物质守恒定律告诉我们物质既不会增加，也不会减少，只有转化。氢元素的形成是从基本粒子到化学元素之始，也应该是最容易裂变为基本粒子的化学元素，所以本文锁定氢元素。 地球上的氢元素可能来自两个方向：宇宙射线和地球形成之初。前者源源不断，后者基本销声匿迹。 如果宇宙射线只是匆匆过客，地球就不会成长发育，保持凝固后的初始形态，加上无数的陨石撞击坑。可世界上的万事万物都会发展变化，地球也不例外，太阳系的一系列行星描绘了行星的一般成长发育过程，地球的现状只不过是其中的一个环节。 众所周知，高空大气是非常寒冷的，可 80 千米以上至地球大气边缘却有数百乃至上千千米生物不可能存活的高温区域，最高温度可能高达摄氏数千度，只有原子级别的核聚变、核裂变可以解释，可目前的解释只是紫外线的照射！不知紫外线何以仅仅在这一区域形成如此高温？ 我认为这一区域仅仅是向阳的一面，地球背面不可能有如此的高温，宇宙射线与地球大气发生的剧烈撞击应该是高温形成的原因，所有地球大气成分，甚至地表相对低端（ 20 号化学元素以下）的化学成分和所谓阳光都是在此区域和以下逐渐低温的区域形成的，包括水分子。 氢元素是宇宙射线的主要成分（另一重要成分是氦元素），形成于恒星表面的初始聚变。我认为初始聚变的物质基础是正负电荷，否则不会有宇宙射线的辐射，因为只有正负电荷的相互湮灭可以提供恒星表面核聚变的高温条件和物质条件，且不会与宇宙射线的辐射发生阻碍。 宇宙射线不应该是恒星表面核聚变的全部初始生成物，应该是其中受到排斥的成分，最大的可能是与恒星物质成分相反的物质，也就是反物质恒星的宇宙射线才可能到达地球表面，太阳可能是反物质恒星！ 银河系中最大的星体是银核，类似太阳在太阳系中的位置，太阳不过是银核的核外电子，地球是核外电子的核外电子。我们看不到银核，因为银核也是正物质星球，辐射的宇宙射线可能是反物质射线，到达不了正物质星球，所以成为我们的视觉盲区，俗称黑洞。 地球大气边缘的核聚变、核裂变可能没有消耗掉宇宙射线中的全部成分，所以氢元素仍然是地球大气成分之一。 地球物质成分中的氢元素还可能在地球表面形成，例如闪电也是正负电荷的聚变过程，还有光合作用的实质可能是光子通过化学作用形成氢元素并置换二氧化碳中氧元素的位置形成碳水化合物的过程。否则，仅凭土壤中的有机元素和空气中的二氧化碳何以形成物质转换的平衡？ 化学核聚变闻所未闻，却未必不能，因为燃烧是聚变的逆过程，燃烧现象的实质未必全是氧化过程，可能隐藏氢元素的裂变过程，因为光子不能无中生有，而燃烧过程中碳、氧元素都没有消失，只有氢元素不知踪迹，可能一部分与氧元素结合转化为水，大部分裂变为光子，回复到聚变前的样子。否则，请指出燃烧过程中光子的由来！ 生物的成长是复杂的物理化学过程，每时每刻都伴随电磁辐射，大量的光子是电磁辐射的物质基础，没有化学元素的裂变过程和正负电荷的聚变过程，就没有电磁辐射的物质基础，氢元素应该是所有化学元素中最容易裂变的化学元素，所以氢元素的形成和转化应成为物理化学的主要研究方向之一。
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分享 3245.表层核外电子数量的物理化学意义
王东镇 2014-1-1 02:57
3245. 表层核外电子数量的物理化学意义 2014.1.1 说出来您可能不信，我研究物理化学基本上是从门捷列夫化学元素周期表开始的。 1966 年文化大革命开始的时候我刚刚读到初中二年，物理开始讲小孔成像，化学还没有开始授课，就进入了停课闹革命，然后是当兵、进工厂、上大学、成为公务员，学术意义上的理化知识基本为零。 为了搞清什么是社会主义？什么是资本主义？我在社会科学上几乎倾注了全部的精力，通读了可以找到的所有马列著作和历史书籍，深入工厂当了将近六年的产业工人，直到写出《论理想的社会主义与现实的社会主义》、《论改革》、《虚拟经济与实体经济》等收入《探索集》里的经典文章，社会科学的研究告一段落，我才将目光转向我从小就热爱的自然科学，专注于弥补理化知识和物理化学方面的探索，而最初的探索是从搞清学生字典后面的门捷列夫化学元素周期表开始的，对周期表的关注至今兴趣不减。 我发现丰富多彩的物质世界只有区区百十种化学元素，每增加一个质子就增加一种新的化学元素，每增加一个中子就增加一种新的同位素，而核外电子的数量和位置反映了核内质子的数量和位置。不仅如此，分子的形成丰富了物质的种类，分子的形成是通过核外电子共轭实现的，其意义不亚于原子的形成和改变。 核外电子的分布是有规律可循的：第一层的极值是 2 ，第二层是 8 ，说明氢、氦以外所有化学元素的内核可能是一样或接近的。氢射线和阿尔法射线的存在说明氢、氦元素在原子内部具有相对的独立性，氢、氦是带有基本粒子性质的化学元素。 我发现：中子的数量一般等于或大于质子的数量，越是高端化学元素二者的数量差别越大。而中子与质子的差别可能仅仅是一个负电子的差别，二者可能在一定条件下相互转化！例如中子离开原子以后可能转化为质子或氢同位素。 核外电子可能在一定条件下缺失，这就是离子现象，温度变化是产生离子现象的重要原因，去离子现象可能形成核外电子共轭，所以冶炼可以生产不同的合金，陶土可以变成陶瓷。 由于核外电子存在不同的层次，离子现象的程度和产生的条件会有所不同，核外电子共轭的程度也会有所不同，可能是表层单个核外电子共轭，也可能是深层次多个核外电子共轭，后者的稳定性必定强于前者。 表层核外电子的数量限制了表层核外电子共轭的数量，也决定了深层次核外电子共轭“窗口”的大小，对于以其为载体新物质的形成可能具有限制意义，所以表层核外电子数量具有重要的物理化学意义。 表层核外电子数目的计算可以通过原子序号减去每层核外电子的固定数目得到，例如 60 号化学元素（钕）的表层核外电子数目为 60 （也是该元素核外电子的数量总额）减去 2 （第一层核外电子数量），减去 8 （第二层核外电子数量），减去 18 （第三层核外电子数量），表层核外电子数量为 32 ，是该周期化学元素核外电子的第四层，也是已知化学元素可能拥有表层核外电子数目的极值（从化学元素周期表上看其后每层核外电子的数目会递减）。 钕属于镧系化学元素，镧系化学元素可能属于稀土族，稀土的重要性由此可见一斑！ 有趣的是金、银、铜仅有一个表层核外电子，汞、镉、锌两个，铊、铟、镓、铝、硼三个，铅、锡、锗、硅、碳四个表层核外电子，却具有优良的物理化学性质，可以与许多元素融合，可见核外电子共轭是可以跨层次的。 相同元素不同层次的核外电子共轭可能产生不同的物理化学性质，需要不同的条件形成，越深层次的核外电子共轭可能需要越苛刻的条件，也能经受类似苛刻的条件。所以，材料科学不仅要在种类上下功夫，也要在工艺上下功夫。 我探索学术意义上的自然科学终究是半路出家，底子薄，根基浅，但有良好的哲学基础和初生牛犊不怕虎的精神，敢于挑战权威，不怕讽刺，不怕出错，也可能会有意想不到的成果，这就是所谓“民科”的社会意义。 对于“民科”不能全信，也不能小觑，取其精华，去其糟粕才是正确的态度。
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