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相關課程
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- 在前面影片中我們談到物質的三種狀態
- 這和每個人的經驗中密切相關
- 固體 液體 氣體
- 而我還暗示過存在第四種狀態
- 我沒有囊括這個內容
- 是因爲它通常
- 不屬於介紹性的化學課程的範圍
- 但它在影片的留言板中
- 引起了一些討論
- 所以我想我至少應該提到這第四種狀態
- 即 等離子態
- 我用一種合適的亮色來寫
- 等離子態
- 人們認爲它是第四種狀態
- 因爲它有一些氣體的特征
- 某程度上 它就是氣體的一類
- 但它也有一些導電性
- 這通常不會使你聯想到氣體
- 你第一次聽說它的時候 可能會覺得
- 這是一個有點奇葩的東西
- 等離子態
- 在第一個影片中
- 我說它會出現在高溫下
- 這不是百分百正確的
- 它不一定要出現在高溫下
- 除非萬不得已
- 而且你們對電磁學有足夠認識
- 不然我真的不該提到它
- 有些物質剛好
- 和電子發生至關緊要的碰撞
- 或者是把電子從氣體中移走
- 否則氣體會好好保管它的電子
- 所以它是一種類似於金屬的狀態
- 當我們討論金屬鍵的時候
- 我們就是在討論電子的海洋
- 比如說鐵
- 對於大部分金屬而言
- 它們有許多電子
- 而且它們很樂意給出這些電子
- 而它們的電子有點像
- 漂浮在原子本身之外
- 並形成了一個電子的海洋
- 然後這些原子本身
- 變成帶正電
- 因爲本質上它們
- 獻出了一些電子給這個海洋
- 所以它們被這個海洋所吸引
- 這使金屬具有延展性
- 更重要的是
- 這使金屬可以導電
- 但它們排列地十分緊密
- 結構非常密實
- 等離子態就是讓氣體…
- 注意 氣體分子間的距離是相當遠的
- 所以我們要讓一堆氣體
- 有很高的動能
- 盡管 它們不一定要有
- 那可能會使得壓力非常低
- 但它們不停地運動並相互碰撞
- 不過它們沒那麽靠近彼此
- 它們之間沒有固定的結構
- 或者說它們不像液體一樣
- 相互間沒有摩擦碰撞
- 但在等離子態中有一種情況
- 你發現在這樣一個強大的電磁場中
- 電子有隔離的趨勢
- 所以我們說這些電子
- 開始脫離電漿
- 固體有它自己的形狀
- 而電漿就像氣體
- 它的形狀取決於它的容器
- 所以有時被描述爲遊離氣體
- 之所以說遊離
- 是因爲電子是脫離的
- 而電子脫離之後
- 本來中性的原子會帶上正電
- 而這就基本上
- 造成導電了
- 因爲現在這些電子可以自由移動了
- 你也許會說
- 這聽起來像個奇葩的物質狀態
- 它存在於哪裏？
- 嗯… 最接近事實的是
- 它出現在閃電中
- 閃電中
- 這值得講一整個影片
- 不過多重點是
- 雲與地面之間
- 有著潛在的巨大電位差
- （雲）和地之間
- 然後因爲這二者之間
- 存在這樣巨大的電位差
- 有一些電子
- 想要投入大地母親的懷抱
- 有一些電子積聚在這裡
- 有一些電子積聚在這裡
- 它們想要到地上去
- 但它們不能
- 因爲空氣通常是一種很差的導體
- 空氣是一種絕緣材料
- 但是正因爲
- 有這麽大的電位差
- 這些電子很靠近上面的一些分子
- 至少我是這麽想象的
- 它們電子想要逃離這些雲
- 所以它們電子開始
- 想要移動到空氣的分子中
- 不管你們說空氣是不是
- 氧氣 氮氣和二氧化碳的混合物
- 它們開始想逃離這些雲
- 所以它們開始脫離
- 並開始形成了遊離的空氣
- 最終 在某個時刻
- 這一切到了某個程度
- 雲到地面
- 就可以導電了
- 這種導電性就是
- 空氣處於等離子態的表現
- 這種傳導極其耐高溫
- 也使得電子可以一直流到地面上
- 另一個常見的例子
- 你可能見過類似的
- 呃 實際上不是這樣的
- 但至少恒星中存在等離子態
- 那是因爲那裏有
- 強大的電磁場
- 以及特別高的壓力
- 在這樣的環境下
- 再說一遍 我把它超級簡化一下
- 當電子與微粒隔離的時候
- 你可以得到這種狀態
- 除非這些微粒不想放棄它們的電子
- 我想我可能提過這個
- 因爲它是很有趣的物體
- 它存在於宇宙中
- 在宇宙層面上
- 因爲恒星基本上都是電漿
- 這實際上是最常見的狀態
- 對於宇宙中的物質來說
- 雖然在我們的日常生活中
- 我們更熟悉固體 液體和氣體
- 對於上一個的影片
- 我想說明的另一點是
- 我說到水分子之間的結合
- 或者說我們談論固態
- 那麽一個氧(O) 一個氫(H) 一個氫(H)
- 然後這裡有些電子
- 這裡也有些電子
- 假設這裡有另一個氫(H)
- 一個氧(O) 和一個氫(H)
- 也許這裡有一個氧(O)
- 這裡有一個氫(H)
- 然後這裡有一個氫(H)
- 然後它有兩個電子 兩個電子對
- 我提過這一點
- 而且我們提過很多次了
- 這個氧的電負度很大
- 以致於它拱充電子
- 所以氧的一側開始
- 帶有部分的負電
- 同時氫的一側開始
- 帶有部分的正電
- 因爲對於氫
- 本質上它的電子
- 都偏向了氧
- 最後氫幾乎成了質子
- 它們漂浮在這裡
- 因爲我們說大部分情況下它沒有中子
- 所以它帶有少許的正電
- 這個帶正電
- 水分子的正極
- 被負極所吸引
- 我以前稱之爲極性鍵
- 它說明了
- 我關於高中化學的記憶不是完美的
- 我應該稱之爲氫鍵
- 所以這是一個氫鍵
- 然後這是一個氫鍵
- 它不過是個我用過的名字
- 我只是想要說清楚
- 因爲這是你們化學課上的
- 習慣名稱
- 我不想把你們弄糊塗
- 然而這是一個真實存在的鍵
- 來自帶部分正電的氫原子
- 因爲它的電子偏向於氧
- 而水分子中有一個
- 帶部分負電的氧原子
- 因爲它偷了氫的
- 所有電子
- 你可以畫成這樣
- 它被稱爲氫鍵
- 而氫鍵傾向於形成在
- 氫和極少數的電負度很大的原子之間
- 即氮(N) 氟(F) 還有氧(O)
- 這是電負度最大的
- 三種原子
- 那麽氮(N) 比如氨(NH3)
- 當它與氫成鍵時
- 當它與氫成鍵時
- 它的電負度如此大
- 導致出現了相同的情況
- 所有電子都聚在這兒
- 所以出現了部分負電
- 氫的一側有了部分正電
- 相同的事發生也發生在氫氟之間
- 同樣的氟化氫(HF)
- 你同樣得到氫鍵
- 在這種情況下
- 這些家夥會被
- 其他分子的氮吸引
- 並形成氫鍵
- 我只是想搬開這個話題
- 搞定以後
- 我想我們可以回到
- 上個影片的內容
- 並解決一些問題
- 我們拿水做例子
- 實際上 讓我先陳述一下問題
- 假設有……