金屬銨

金屬銨,是一種簡併態物質,也是一種電子化合物及超原子。当氢气與氨氣被充分压缩,经过相变后便会产生金屬銨。但這種相態的銨無法於標準狀態下存在,標準狀態下銨僅能以離子或溶液相(aq)狀態存在。相關理論是基於銨與其他鹼金屬反應特性十分相近。

固态金屬銨是由銨根離子组成的晶体结构,电子脱离了分子轨道,表现为一般金属中的传导电子。

在高压下,浸在大量自由电子海中的铵离子可能会表现出类似于金属的性质,使得金屬銨得以穩定,如同金屬氫一般。冰巨星天王星与海王星的内部就可能存在这种“金屬銨”。

存在可能性
銨根離子NH4+的性質與行為在許多方面都與金屬離子相同。這導致Ramsey認為一價的金屬銨(NH4+離子浸泡在一個電子海)穩定在明顯低於一般絕緣體-金屬相變壓力兆帕〜1011帕(105帕=1巴)的壓力。根據計算,從NH3和H2分子的混合物中的轉換金屬銨,發生在壓力小於2.5×1010帕,與物理学家尤金·維格納和Hillard Bell Huntington预测金屬氫的數值相當,由於該預測指出在250,000个大气压(约25GPa)下,氢原子失去对电子的束缚能力,呈现出金属性质,但由於此后的实验表明,对金屬氫压力的最初假設不足,因此,要產生金屬銨可能需要更高的壓力,如天王星和海王星,是金屬銨的一種可能結構。

合金
金屬銨雖未能在標準大氣壓下(STP)存在,但其與汞的合金可以,

結構
根據銨汞合金的相關研究,金屬銨可能具有類似銨汞齊的結構 H3N - H - H3N,由質子、銨根、電子晶體排列而成,但無法在标准状况下存在。

軼事
網路文化中,經常有人談論其化合物,但多半是惡搞文化作品,例如氫化銨、氧化銨等。金屬銨曾被描述為「用鉑電極電解熔融氯化銨,將陰極得到的氣體加1MPa壓並處於超低溫狀態,最終液氨與液氫相互化合,生成金屬銨」,但實際上該反應並不會生成任何金屬態物質。

參見
*金属氢
*固氧
*铵
*超金属

參考文獻

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