我就是第一名—神奇的氢原子.PDF

化 學 年 聊 我就是第一名— 化 學 神奇的氫原子 宋文德、李芳靜、王文竹 學校時，學習了很多化學相關的課程，也 就填滿它 圖一：擁氫鍵（agostic bond ）的例子，鉬 在了解許多原子及分子的性質及特色，而在 的價層軌 （Mo ）金屬為中心的Mo （PCy ）（CO ） ，其 3 2 3 三環己基磷（PCy ）上的H 和鉬形成擁氫鍵。 3 這之中，要挑個最特別的原子會是哪個呢？當 域，和鹵 然，每個人的答案都不盡相同，因為每個原子 素族相似，鹵素也是只差一個電子就填滿其價 都擁有自己的特色，但當每個人遇到這個問題 層軌域，所以氫也可屬於非金屬類，而且也像 的時候，最先會聯想到的大多都是在化學課中 鹵素是以雙原子分子存在，且可與其他原子以 所學的化學元素週期表了，再來會在腦中構築 單鍵結合。同理，類似於鹵素易形成－ 1價的 這些原子在表上的什麼位置，最後就會開始思 離子，氫也可以形成－ 1價離子，與其他金屬 考這些原子會有什麼樣的特性。元素週期表一 陽離子（M ）形成具有離子鍵結的氫化物；有 開始看到的原子是氫（H ），氫在元素週期表 趣的是當金屬離子的電荷與半徑不同時， M- 的最左上角，排名第一，是結構最簡單的原 H鍵結的特性可以由離子鍵性逐漸過渡到具有 子，也是宇宙中存在最多的原子，占了 75 ％ 共價鍵性。 之多，所以叫它第一名絕對沒錯，不止如此， 只有一個電子的元素 它真的是個最特別的元素之一，它會有什麼樣 獨特的地方呢？ 氫是最簡單的原子，只擁有一個電子，這 也是影響氫化合物性質最關鍵的因素。為什麼 1 電子組態 1s的元素 只有一個電子就會有不一樣的行為呢？當氫原 氫的電子組態是 1s1 ，具有一個電子，位 子和別的原子 A （或原子團）形成鍵結，組成 於s軌域。它和週期表中位於其下同一欄的元 分子時， A-H 鍵結的一對電子就大多被拘束 素，都有相似的 ns 1 組態，那些鋰、鈉、鉀等 在A 及H 兩個原子之間，亦即H 的另一邊只剩 是屬於金屬，那麼氫也該有金屬性才對，沒 極低的電子密度，遮蓋不住 H 的正電原子 錯，高壓低溫下的氫元素確實是個金屬，宇宙 核。此時，它對高電子密度的原子或原子團B 中的金屬氫星球多的是。太陽系中最大行星是 就有極大的吸引力，這個新的作用力很大，