金 (Au)
原子序数 | 79 | 英文名 | Gold |
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所属分类 | 过渡金属 | 原子量 | 196.967 u |
熔点 | 1064.18 °C | 沸点 | 2856 °C |
能级 | 2, 8, 18, 32, 18, 1 | 电负性 | 2.54 |
电子亲和能 | 222.8 kJ/mol | 半径(计算法) | 174 pm |
电离能 |
第1电离能: 890.1 kJ/mol
第2电离能: 1980 kJ/mol
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密度(常规) | 19300 kg/m³ | 硬度(布式) | 25 MPa |
体积模量 | 220 GPa | 导热率 | 320 W/mK |
宇宙存量百分比 | 6.0E-8 % |
金海绵是一种独特构造的金材料,其显著特征在于其海绵状的微观多孔结构。这种结构赋予了金海绵一系列特殊的性质和广泛的应用范围。从物理性质来看,金海绵相较于常规晶体金,具有较低的密度,这是由于其内部大量微孔的存在;并且,其大比表面积和卓越的可压缩性(可在受压时不致结构破裂)是金海绵的重要特性之一,加之金本身的优良导电性能,这些共同决定了金海绵在多个领域的实用价值。 在实际用途方面,金海绵凭借其丰富的表面积和良好的催化活性,被广泛地用作各类气体或液体催化反应中的催化剂,尤其在氧化反应中有关键作用。此外,金海绵还因其高比表面积和高导电性,成为了制作高性能传感器的理想材料,能够有效检测气体和生物分子等目标物质。而在能源科技领域,金海绵则展现出了在制造高效储能装置方面的潜力,例如在燃料电池和电化学超级电容器中的应用。 至于金海绵的制备方法,目前主要有两种常见工艺。一种是溶胶凝胶法,通过精心选择表面活性剂和还原剂,促使金离子在溶胶凝胶体系中实现还原反应,从而形成海绵状结构。另一种则是气相法制备,即利用金蒸汽在特定基底上进行还原沉积,得到海绵状金材料。 尽管金本身作为一种元素而言较为安全,金海绵在安全考量上与普通晶体金类似,但仍需注意一些特殊事项。首先,由于金的价格极其高昂,因此在制备和使用金海绵的过程中,务必小心谨慎,防止资源的浪费和意外损失。其次,尽管金本身无毒,但在金海绵的合成过程中可能需要用到具有一定毒性的有机溶剂或还原剂,操作人员必须严格按照安全操作规程进行操作和储存。 综上所述,在进行涉及金海绵的实验研究或工业化应用时,强烈建议遵循相关行业的安全操作指南,并在专业人士的指导下进行。
电子排布 | [Xe]4f145d106s1 2,8,18,32,18,1 |
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发现 | 中东人(早于公元前6000年) |
物态 | 固体 |
密度 | (接近室温) 19.30 g·cm−3 |
熔化热 | 12.55 kJ·mol−1 |
汽化热 | 324 kJ·mol−1 |
比热容 | 25.418 J·mol−1·K−1 |
氧化态 | -1, 1, 2, 3, 4, 5 (两性氧化物) |
电负性 | 2.54(鲍林标度) |
原子半径 | 144 pm |
共价半径 | 136±6 pm |
范德华半径 | 166 pm |
晶体结构 | 面心立方 |
磁序 | 抗磁性 |
电阻率 | (20 °C)22.14 n Ω·m |
膨胀系数 | (25 °C)14.2 µm·m−1·K−1 |
声速(细棒) | (室温)2030 m·s−1 |
抗拉强度 | 120 MPa |
杨氏模量 | 79 GPa |
剪切模量 | 27 GPa |
体积模量 | 180 GPa |
泊松比 | 0.44 |
莫氏硬度 | 2.5 |
维氏硬度 | 216 MPa |
布氏硬度 | 25 HB MPa |
元素列表
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