焦点精选！为什么铁是最稳定的金属？难道排在之后的金银不比它更稳定吗？

2022-10-26 07:56:36 来源：科普中国

太阳死亡的大爆炸创生了更多的元素，而在这些元素中，作为金属而言，化学性质最稳定的，我们一般认为是铂系元素中的铱。

(资料图片仅供参考)

铱：原子序数77，原子量192.22，元素名来源于拉丁文，原意是“彩虹”。它是1803年由英国化学家坦南特、法国化学家德斯科蒂等人发现的。

金属化学性质稳定的典型特征，就是让酸拿它没办法。铱不仅仅不会让普通的酸伤到它分毫，就连号称什么都可以酸蚀掉的酸中之王——王水，也基本拿它没辙。只有海绵状的铱才会缓慢地溶于热王水。

简单的说就是金属原子的外层电子排列方式不容易失去，金原子核外电子排布关系是5d106s1，它拥有6个电子层，最外层只有一个电子！按理来说这一个电子应该是非常容易失去才是！但其实部分元素的稳定性不仅是最外层，甚至倒数三层电子都有很大的影响！因此这些也是价电子（价电子指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子）！因此要让金原子的化学特性发生变化，不仅是第六层甚至第五层上价电子也要发生变化才是！但要让金原子的第五层电子发生变化的话，需要吸收很大的能量才能达到条件！在绝大部分的自然条件下并不能达到这个条件，因此金元素非常稳定！

但铁元素的化学性质虽然不稳定，但它的原子核却非常的稳定，这是因为在我们这个自然界当中，铁的主要存在方式是铁56，而铁56的中子数量和质子数量都为偶数。

另外铁元素的中子数量为30个，质子数为26个，这个比值接近于一比一，所以这两种原因都使得铁原子核趋于稳定，

然后还有一点，我们都知道比铁轻的元素，在聚变的时候会释放出能量，而比铁重的元素，在裂变的时候会释放出能量，而铁不管是聚变还是裂变，都需要吸收能量才行，所以铁56是最稳当的.....

铁是宇宙中第六丰富的元素，之所以会这样，是原因的。这是因为铁是很多恒星的终点，说得难听一点，铁其实是很多恒星迈不过的坎。为什么会这么说呢？恒星为什么会和铁产生关系。

这其实要从恒星的特点说起，如果非要用一句话概括恒星和元素之间的关系，那一定是：恒星是元素的炼丹炉。在宇宙当中，氢原子占比达到了全宇宙元素总量的70%以上，剩下的大部分是氦，然后只有不到1%是其他元素。（这里说的是已知的物质，没有带上暗物质和暗能量）

铁原子核无论核裂变和核聚变都要吸收能量，因为铁原子核是最稳定的原子核。原子核结构的稳定是由两种力决定的，即核力（强相互作用引力）和库仑力（电磁力）决定。在原子核中,质子由于带着相同的电荷，所以库仑力会让质子相互排斥.但由于质子与中子之间存在核力，核力像胶水一样把质子和中子牢牢粘合在一起避免了质子相互排斥分离，从而导致原子核瓦解，这就是为什么构成重的原子核一定要有中子存在。

虽然铁的外层电子排布使得铁更容易失去电子，和各种物质形成化合物。但是，不论铁怎么反应，它还是铁元素，这点没有变。而且，铁的原子核比金小，刚好处于核聚变反应吸热的开端，核内的电磁力、强力、弱力处于最为稳定的平衡状态。所以，铁的原子核很难发生核裂变。但是，金由于原子序数的增大，这三种力的相互平衡被打破，变得电磁力越来越大，故而稳定性也越来越小，半衰期比铁小很多。所以说，单从元素稳定性来看，金不如铁。

从来没有人说过铁稳定，更加谈不上“最稳定”。通常认为化学性质最稳定的金属是铱。金是常见金属里最稳定的。

关于铁，在核聚变的时候铁之前的元素，聚变是放出能量的。铁及铁之后的元素聚变不但不释放能量反而吸收能量。这导致宇宙中铁的含量比较大。铁只能算是分界点，与稳定无关。

（声明：本文来源宇宙解码，转载仅做学习交流，非商业用途，所有转载文章都会注明来源，如文章、照片的原作者有异议，请于后台联系我们，我们会进行快速处理或删除，谢谢支持。）

关键词：化学性质发生变化吸收能量