2021-09-18 18:22:27

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红氧(red Oxygen),非金属单质,化学式O8,是的一种单质形式,与氧气(O2)、臭氧(O3)、四聚氧(O4)等互为同素异形体

基本信息

  • 中文名称

    红氧

  • 外文名称

    red Oxygen/solid Oxygen

  • 别名

    固氧、ε氧

  • 化学式

    O₈

  • 分子量

    128

  • 熔点

    -218.79°C

  • 沸点

    54.36K(1atm下)

  • 外观

    深红色固体

折叠 编辑本段 有关

形成于正常大气压的54.36K(-218.79°C)以下。固态的氧气由于吸收红色光,像液氧一样,是浅蓝色透明物质。 氧分子因它在分子磁化(molecular magnetization)上与晶体结构电子排布超导电性的关系而受到关注。氧分子是能承载磁矩的唯一的简单双原子分子(通常情况下纵使所有分子也只有少数能够如此)。它被认为是"受自旋控制(spin-controlled)"的晶体,并因此展现出不寻常的磁性规律。在极高压下,固氧从热绝缘材料变成金属的形态;而在极低温下,它甚至能变成超导体。对固氧的结构研究始于19世纪20年代,如今,已确定六种泾渭分明的晶体相

折叠 编辑本段 发现过程

随着室温下氧气的压强超过10GPa,它将出人意料地相变为另一个同素异形体。它的体积骤减,颜色也从蓝变成深红。这种ε相发现于1979年,但当时它的结构并不清楚。基于它的红外线吸收光谱,1999年,研究人员推断此相态是O4分子的晶体。但在2006年,X射线晶体学表明这个被称作ε氧或红氧的稳定相态实为O8。此结构在理论上不曾被预测:由四个氧分子O2组成的菱形的O8原子簇

所有相态中,这个相态相当有趣。它颜色为深红色,对红外线吸收能力很强,并有磁场缩灭(magnetic collapse)。它在很大的压强范围内(10GPa至96GPa)稳定,已成为许多X射线衍射光谱学和理论学者的课题。

折叠 编辑本段 其他

它表现出单斜晶系中的C2/m对称。

它对红外线的吸收被认为是氧分子的联合的堆砌的结果。

液氧已被用作火箭中的氧化剂,红氧则被认为可能会是更好的氧化剂,因为它能量密度更高。

研究人员认为这种结构可能极大地影响对元素结构的研究。

600K以上的温度下,17GPa的压强亦能生成此相态。

气压为11GPa时,O8原子簇内的键长为0.234纳米,原子簇之间距离为0.266纳米。而氧分子O2的键长是0.120纳米。

研究中O8原子簇的构成原理尚不清楚,研究人员认为氧分子间电荷的运动或者磁矩在这种构成中起重要作用。

O8 遭遇96GPa以上的高压就会变为金属氧,不仅会导电,在低温下表现出超导性

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