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金属被氧化时一定会放热吗,有何科学依据?

不错,金属被氧化时一定会放热。这里有一个不成定律的“定律”,叫:聚放能(物质化合时放能),散吸能(物质分解时吸能)。

从广义上讲,不论是原子核聚变生成新的元素,还是原子之间、分子之间化合生成所谓的新物质,其实它们都一样是物质的化合反应。当然,科学家们把原子核的微观粒子结合称为聚变反应,而把原子之间、分子之间的结合称谓化合反应。这是根据有无新物质产生来划分的。然事物总是相对而言的。比如氢元素聚变成氦元素,我们一样可以把它看成是化合反应,并且一样产生了新的物质。这是关于物质化合反应的概念。

在原子核发生聚变反应时,其中就有一部分电子和中子因受到质子的排斥(失去质子电荷力)而高速逃离聚合点,并由此产生能量(放热)。

在氧化反应时,氧原子带有电负性,即氧原子为负二价或氧原子拥有两个负电荷力。氧原子因多出了两个负电荷,自身是不平衡的,氧总是希望得到两个正电荷来获得自身力的平衡。于是,当氧原子遇到其他带有正电荷或可以变化成正电荷的原子时,再加上一定的环境温度或压力等合适条件时就会发生化合反应。比如氢元素,氢本身的正负电荷力是平衡的,即氢元素的质子带一个正电荷,核外电子为一个负电荷,二者异性电荷数量一样。当氢氧混合物在一起时,由于氢自身的电荷力平衡,它并不需要与其他原子发生结合,所以在常温下氢并不与氧发生化学反应。为了能让氢氧发生结合反应,我们或自然环境需要给它施加一定的额外温度或压力。

加温,就是用高速运动的电子去撞击原子的核外电子,当氢原子的一个核外电子被撞击而脱离原子后,氢原子就成为了带一个正电荷的原子,于是就发生了两个氢原子与一个氧原子间的化学反应,氧原子从两个氢原子中获得两个正电荷。即氧的两个负电荷直接取代了两个氢所原有的两个负电荷(电子),从此,氢氧便直接构成了异性物结合体(电子轨道的电荷力重叠)。其所产生的新物质便是水分子。在这个反应过程中,两个氢原子上逃逸出去的两个电子,就变成了能量(因为能量是物体的运动力)。因此,物质之间在化合反应的同时,一定会释放出热量。

假如给氢氧混合物加压,一样会发生氢氧化合反应。因为加压能够让氢氧原子之间的间隔距离相互靠近,导致外层电子轨道重叠,氧原子最外层电子轨道上的两个负电荷必然直接与氢的正电荷构成异性结合体。这样,一个氧原子与两个氢原子被强行结合时,氢原子的核外电子就会因失去原子核的正电荷吸引力而逃离氢原子。电子的出逃,就是氧化反应时的能量释放。

上述氢氧化合反应机制,应该同样适合金属氧化反应。关于吸能和放能,笔者只是谈一自己的观点,如有不当之处,敬请批评指正。

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