汉字解释

化学元素(发现 元素基本性质 单质物化性质 特殊性质 实验室制备 主要化合物 工业用途——联合制备法)

汉字解释

拼音:kuī　kuí

部首:釒,部外笔画:9,总笔画:17 ; 繁体部首:金,部外笔画:9,总笔画:17

五笔86&98:QDFF　仓颉:CKGG

笔顺编号:34112431134121121　四角号码:84114　UniCode:CJK 统一汉字 U+9377

基本字义

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鍷

kuíㄎㄨㄟˊ

铲。

化学元素

鍷元素

英文名称：Kuinium

发现

2010年4月6日在美国著名的超大型回旋加速器“纸飞机”的剧烈碰撞下制得。由“纸飞机实验室”的美籍华裔科学家Kun·Lee和美国人Peter·White共同发现。

元素基本性质

元素符号：Ki

元素周期表位置：第8周期，超锕系，第6位

原子序数：126

相对原子质量：340

质子数：126

中子数：214

电子层：2,8,18,32,32,18,8,8

价电子排布：[Uuo]5g6 8s2氧化态：

Main +2，Other -1，+4，+6，+8

其中以-1价和+2价比较稳定

周期：8

族数：IIIA

原子半径：233 nm

电负性：1.08，属活泼金属

半衰期：Ki-340：108年（之所以如此长是因为处在稳定岛上）

其他同位素：Ki-352：0.7秒，Ki-323：0.5秒，均无实际意义。Ki-305：5s，Ki-315：无半衰期，是制取的中间产物

单质物化性质

物理性质

银白色（不纯略带蓝色）金属，常温下为固态，熔点1481°C，沸点3693°C，密度21.8g/cm^3，莫氏硬度3，地壳中含量0.0003ppm（一百亿分之三）

化学性质

在干燥的空气中，表面的氧化膜起保护作用，氧化缓慢，但有水存在下氧化膜被破坏，容易被氧化。溶于盐酸，磷酸，但不溶于硫酸，硝酸。原因是发生了钝化反应。对应的氧化物有KiO，KiO2，KiO3，KiO4，氢化物HKi，对应的酸为H2KiO4（鍷酸），H2KiO3（亚鍷酸），对应的碱有Ki(OH)2即氢氧化次鍷。

特殊性质

Ki在化合物中能显-1价，还很稳定，是仅有的负价金属，它的电负性并不大，据推测可能是其中的电子轨道5g的缘故（目前仅有Ki有此轨道）。另外它的最外层电子数为8个，是所谓的"惰性金属"（或称稀有金属），但化学性质并不稳定，在高价态尤其明显，可能也与5g有关。

实验室制备

用回旋加速器加到2/3光速的金和银原子核进行核反应。核反应方程为[47]Ag108+[79]Au197=[126]Ki305（Ki-305极不稳定，0.5s后衰变）将其置于强中子场内，自动聚合成Ki-315：

10n+[126]Ki305=[126]Ki315

Ki-315拥有超裂变的性质：会自动从外界吸收能量，并按照E=mc^2转化为质量加在原子核中。每1mol Ki-315可从外界吸收2.25*10^15 J的能量，将其全部转化中子：

[126]Ki315+2.25*10^15J=[126]Ki340

制备完成。

主要化合物

锂化鍷（LiKi）

将锂单质和鍷单质混合，加热到108°C即可得，反应较剧烈，会放大量热。方程式为Li+Ki===108°C===LiKi。常温下是淡黄色粉末（无水纯品），熔点881°C（液态是粉红色），沸点2012°C，密度7.8g/cm^3。易溶于水并与水发生极小的水解反应（LiKi+H2O=LiOH+HKi），不溶于醇、醚。溶于盐酸，硫酸，硝酸，不溶于弱酸和碱。

逆氰化鍷（NCKi）

在发现鍷元素的同时，发现了逆氰根，即NC+。逆氰根与氰根（CN-），异氰根（CN+）不是同一种原子团。逆氰根中N显+5价，C显-4价，NC间有4键相连，键能很大。逆氰化鍷是最常见的逆氰化合物。其中鍷显-1价，由此可见逆氰化鍷是典型的兼具强氧化性与强还原性的物质。

工业用途——联合制备法

鍷元素的主要工业用途便是著名的联合制备法，全称“联合制碱制氢制四氯化碳和氰酸法”，具体操作如下：

1.加热氯化铵和醋酸钠的混合物，生成甲基铵（NH4CH3），氯化钠和二氧化碳：

NH4Cl+CH3COONa==△==NaCl+NH4CH3↑+CO2↑

2.将CO2通入饱和食盐水溶液中得纯碱和四氯化碳。四氯化碳不溶于水，所以很好分离：

3CO2+4NaCl===2Na2CO3+CCl4↓

3.将锂化鍷与甲基铵混合，加热到670°C，36.5个大气压生成氢化锂，逆氰化鍷和氢气：

LiKi+NH4CH3==670°C，3.69MPa==LiH+NCKi+3H2↑

4.氢化锂与水反应生成氢氧化锂和氢气：

LiH+H2O=LiOH+H2↑

5.氢氧化锂和逆氰化鍷反应生成氰酸和锂化鍷，锂化鍷回收利用：

LiOH+NCKi=LiKi+HNCO

在总反应中，锂化鍷可视作催化剂，生成物有氢气、纯碱、四氯化碳、氰酸，而仅有少量的CO2会排放到空气中，污染很小。因此本反应将是21世纪最有价值的反应。