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2He氦孤家寡人
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氦是元素周期表的壁花[1]。
大多数元素都会相互作用形成化合物,只是元素的活跃度各不相同。
但氦与其他任何元素,甚至是其本身都不会发生反应。
有些元素在诞生后就会自发衰变成其他元素,以至于它们存在的时间还不足以发生化学反应,但氦从宇宙诞生之日起就存在了,宇宙大爆炸后30万年左右,炽热的物质和能量冷却下来,凝结而成的物质中就有氦。
即使宇宙给了这么长时间,在数十亿年甚至更长的年代里,这些氦原子仍然形单影只,从未与其他原子生成过化学键[2]。
氦在第八主族——稀有气体元素中居于首位。
说它们是“稀有气体”
,似乎给了它们一种自命不凡的优越感,但有些名不副实,因为它们并不稀有。
它们还有一个名字叫作“惰性气体”
,因为它们很不喜欢跟其他元素发生化学反应。
但氦并不是真的懒惰,它并不是轻视其他元素,而是因为自己孑然一身就很满足,所以没必要跟其他元素出双入对。
在你的生日气球里,就有大约99.9998%的物质是氦。
氦原子里有两个质子,另外还有两个中子,帮助这两个质子结合起来,形成原子核。
核外有两个电子绕核旋转,填满了s电子层,这正是氦原子如此“自满”
的原因。
所有原子的电子都位于原子核外的电子壳层里,每个电子“坐”
在哪里有严格的规定。
就像老师引导学生进入礼堂一样,电子从最里面开始填充,首先占据最靠近原子核的壳层,然后向外扩展,在电子开始占据下一个壳层之前,必须把上一个壳层填满,保证没有空隙,但也不能过度填充。
一个完美填充的壳层比凌乱或者过度填充的壳层在美学上更加令人愉悦,从化学角度说,叫作“在能量上更稳定”
。
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