阿尔伯特·爱因斯坦在发现相对论时是否有任何助手? 他是如何进行计算的?
为什么燃烧蜡烛是化学反应?
为什么量子能发生器不是主流?
什么超越了宇宙的边缘?
如果小型食草鸟脚类恐龙(如Hypsilophodon和亲戚)成功地引入现代北美栖息地,与它们居住的地方类似,它们是否会通过破坏本土植物和物质而成为入侵物种?
由于爱因斯坦假设相对论,人类和任何其他物体都不能比光速更快地旅行,我们将如何最终前往宇宙中的其他位置?
为什么铅的熔点低?
为什么铅的熔点低?

我知道铅被归类为金属,从外观,不存在的带隙,以及它在元素周期表上的位置……等等。然而,它上面的所有元素(碳,硅,锗和锡)通常形成共价网络与四个周围原子结合。 为什么铅突然不同,当它有足够的电子时会进行离域金属键合? 或者它有什么不同? 有两种类型的键合会导致更高的熔点:共价键和金属键。 共价键是当电子对在原子之间平均共享时,如果涉及多对电子,它们将原子拉得更近。 金属键涉及离域的电子:它们漂浮在许多原子之间,而不仅仅是两个原子,带正电的原子核牢固地与周围的“海洋”电子结合。 由于原子之间的强键使元素具有更高的熔点,因此较低的熔点也是由于较弱的键或原子之间缺乏键而导致的。 汞,即熔点最低的金属 – -38.9摄氏度或-37.9华氏度 – 由于它具有零电子亲和力,因此不能形成任何键。 铅的较轻碳基团竞争剂形成稳定或亚稳的同素异形体,具有四面体配位和共价键合的金刚石立方结构。 它们的外部s和P轨道的能级足够接近,可以混合成四个混合sp3轨道。 在铅中,惰性对效应增加了其s轨道和p轨道之间的间隔,并且间隙不能通过杂交后额外键释放的能量来克服。 铅不是具有金刚石立方结构,而是形成金属键,其中仅p-电子离域并在Pb2 +离子之间共享,这导致其低熔点。 铅的熔点低(600 K),熔点低于铜。 当你继续沿着第14组进行时,金属键合结构趋于变得比我们在金刚石,Si和Ge中看到的四面体键合结构更稳定。 锡实际上是一个过渡性案例。 在典型的室温下,它是金属(白色锡),但在冷却时它转变为四面体同素异形体(灰色锡)。 当我们开始领先时,我们已经完全进入了金属阶段。 一旦您在元素周期表中包含所有元素的熔点,就会出现一种模式。 当你在一个时期 – 一个水平行 – 从左到右移动时,元素的熔点开始增加,然后它们在第14组达到峰值 – 在顶部有碳的垂直柱 – 最后当你接近时它们会减少右侧。 当您在桌面上从上到下移动时,上升和下降模式变得更小,这意味着较低时期的元素具有更相似的熔点。

氢气比化石燃料有什么优势?
氢气比化石燃料有什么优势?

有很多优点和一组相当大的缺点。 我将尽可能保持简短和非技术性。 氢作为燃料,可以轻松完全回收利用。 你燃烧/氧化氢,它变成水,你电解水,它给你氢(和半氧当量)回来。 所以氢燃料,无论如何使用,基本上都可以被视为“可充电”。 至于其生产,这可以通过上述电解水对环境的基本上可忽略的成本来完成。 如果进行这一过程的能力来自可再生能源,那么你就拥有了“绿色”氢,这是一种碳中性燃料。 鉴于这种绿色氢气可以减少我们对化石燃料的依赖,它可以减少/避免二氧化碳排放(排放量下降)。 它很丰富。 在地球表面有很多水。 事实上,地球表面的大部分都是水。 电解技术上并不要求水是新鲜的,因此海水是一种巨大的燃料储存库,等待制造。 同样,一旦氢被燃烧,它将返回到环境中,在那里,作为水,它是无污染的,无毒的(就环境损害而言)并且通常有益于生命! 这是大多数人没有意识到的 – 当你运行发动机或燃料电池时,你可以喝下排气管! 原则上,氢氧化产生的水纯度可以达到。 如果你有足够的这些发电机运行,缺乏淡水将成为过去。 考虑到您可以轻松地将氢气作为气体运输 – (稍后会更多,实际上并不那么容易) – 从海水中产生氢气然后将氢气输送到口渴区域并将其燃烧以产生水可能比抽液态水。 氢还可以容易地用于燃料电池中,以通过化学氧化而不是通过燃烧来发电。 现在,这些影响都没有真正适用于化石燃料,虽然你可以在技术上从化石燃料燃烧中提取水,但我会怀疑其潜在的清洁度。 化石燃料也可以在技术上用于燃料电池,但目前要获得清洁氧化和长电池寿命是一项挑战。 然而,缺点确实开始增加。 “绿色”氢气作为产品并不存在。 在英国,有一个示范可再生的氢燃料点,但它本质上是一个营销品。 商业氢气来自甲烷的蒸汽重整,其中甲烷使用水“燃烧”,产生CO 2和4 H 2分子(当使用三重重分子时)。 氢是储存和运输的总噩梦。 它是一种气体,很容易移动,但它也是分子微小的。 它可以挤压钢管中的原子,这意味着氢气管道必须专门建造。 目前世界上只有几千英里的氢气管道,而超过200万英里的化石燃料管道。 由于其作为气体的低能量密度,它必须被压缩到非常高的压力(需要专门的压缩机和储罐),甚至在700巴时,它每升只有1/3的能量作为化石燃料(虽然每公斤更多,因为即使在700巴,它只重0.03克/毫升)。 最后,氢气燃烧太快。 实际上是爆炸性的。 这具有安全隐患,但也使得使用氢气的内燃机相当不可行,因为它可能会破坏发动机缸体(这也会导致许多金属变脆)。 换句话说,当你想要93-98的评级时,它的辛烷值为500! 我希望能让您体验氢燃料系统的优势和挑战!

是否有可能从土壤中提取氢和氧?
是否有可能从土壤中提取氢和氧?

问:有可能从土壤中提取氢和氧吗? 当然,作为水。 另一种方式呢? 那么,H2可以从有机物质的热解加热(没有O2的加热)中回收,因此在具有良好有机负荷的土壤中,你可以用气动压缩锥,螺旋输送机和可能的N2驱油系统进行热解,然后在过程之后收集H2。 您还会得到甲烷和CO(含痕量CO2)和其他痕量气体,气体分数比率取决于您热解的有机物质。 就无机土壤成分中的H2而言,元素硅和碱金属都会与盐酸反应生成盐和H2气体。 由于这些元素的基本形式几乎从未在自然界中发现而是被氧化,人们可能会争辩说,你可以将SiO 2(二氧化硅,地壳中最常见的成分)精炼成Si,并以某种方式从二氧化碳中收集氧气这是在这个过程中发展的(见下面的想法),然后将元素形式与HCl反应为H2气体。 此外,使用非常浓的HCl,您可以从SiO2获得反应,但是您将获得水而不是H2,需要电解质。 就直接O2提取而言,可能有点难度。 你可以在同一个土壤中用氧气燃烧有机物(有点似乎打败了目的,然后所有这些都是无效率的定义)并获得二氧化碳(然后将其添加到从前一次无机精炼中产生的二氧化碳中然后将气泡吹入藻类罐中或以其他方式将其转化为O2。 我们已经看到在实验室环境中用激光激发CO2会使C与O2分离,因此可能有一种可行的方法。 或者,你可以像大自然那样做; 把植物放在土里。 它不一样(植物在光合作用中使用土壤中的水,但这就是它),但它是一种间接方法。 我想,最重要的是,这些方法中的每一种都是非常耗能的(除了种树)。 使用一些充足的自然能源(太阳能,风能,波浪作用等)对水进行电解仍然是一种更环保,更便宜的方式(“它”特别是H2气体生产; O2仍然处理得很好我们的叶茂盛的弟兄们。 有趣的思想练习。 我期待看到其他人的答案/想法。