金屬被氧化時一定會放熱嗎,有何科學依據?

牛王11223


不錯,金屬被氧化時一定會放熱。這裡有一個不成定律的“定律”,叫:聚放能(物質化合時放能),散吸能(物質分解時吸能)。

從廣義上講,不論是原子核聚變生成新的元素,還是原子之間、分子之間化合生成所謂的新物質,其實它們都一樣是物質的化合反應。當然,科學家們把原子核的微觀粒子結合稱為聚變反應,而把原子之間、分子之間的結合稱謂化合反應。這是根據有無新物質產生來劃分的。然事物總是相對而言的。比如氫元素聚變成氦元素,我們一樣可以把它看成是化合反應,並且一樣產生了新的物質。這是關於物質化合反應的概念。

在原子核發生聚變反應時,其中就有一部分電子和中子因受到質子的排斥(失去質子電荷力)而高速逃離聚合點,並由此產生能量(放熱)。

在氧化反應時,氧原子帶有電負性,即氧原子為負二價或氧原子擁有兩個負電荷力。氧原子因多出了兩個負電荷,自身是不平衡的,氧總是希望得到兩個正電荷來獲得自身力的平衡。於是,當氧原子遇到其他帶有正電荷或可以變化成正電荷的原子時,再加上一定的環境溫度或壓力等合適條件時就會發生化合反應。比如氫元素,氫本身的正負電荷力是平衡的,即氫元素的質子帶一個正電荷,核外電子為一個負電荷,二者異性電荷數量一樣。當氫氧混合物在一起時,由於氫自身的電荷力平衡,它並不需要與其他原子發生結合,所以在常溫下氫並不與氧發生化學反應。為了能讓氫氧發生結合反應,我們或自然環境需要給它施加一定的額外溫度或壓力。

加溫,就是用高速運動的電子去撞擊原子的核外電子,當氫原子的一個核外電子被撞擊而脫離原子後,氫原子就成為了帶一個正電荷的原子,於是就發生了兩個氫原子與一個氧原子間的化學反應,氧原子從兩個氫原子中獲得兩個正電荷。即氧的兩個負電荷直接取代了兩個氫所原有的兩個負電荷(電子),從此,氫氧便直接構成了異性物結合體(電子軌道的電荷力重疊)。其所產生的新物質便是水分子。在這個反應過程中,兩個氫原子上逃逸出去的兩個電子,就變成了能量(因為能量是物體的運動力)。因此,物質之間在化合反應的同時,一定會釋放出熱量。

假如給氫氧混合物加壓,一樣會發生氫氧化合反應。因為加壓能夠讓氫氧原子之間的間隔距離相互靠近,導致外層電子軌道重疊,氧原子最外層電子軌道上的兩個負電荷必然直接與氫的正電荷構成異性結合體。這樣,一個氧原子與兩個氫原子被強行結合時,氫原子的核外電子就會因失去原子核的正電荷吸引力而逃離氫原子。電子的出逃,就是氧化反應時的能量釋放。

上述氫氧化合反應機制,應該同樣適合金屬氧化反應。關於吸能和放能,筆者只是談一自己的觀點,如有不當之處,敬請批評指正。


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