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非整比化合物

指数 非整比化合物

非整比化合物(Non-stoichiometric compound,又譯非化学计量化合物),又稱贝多莱体(berthollides),指的是组成中各类原子的相对数目不能用几个小的整数比表示的化合物。.

目录

  1. 19 关系: 定比定律一氟化碳一氧化镍五硫化二锑化合物克劳德·贝托莱硫化亞銅硒化钴钇钡铜氧氧化亚铁氧化鋅方铁矿

定比定律

即每一种化合物,不论是天然存在的,还是人工合成的,也不论它是用什么方法制备的,其组成元素的质量比一定,於1799年由普劳斯特提出。換句話說,就是每一种化合物都有一定的组成,又称定组成定律。.

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一氟化碳

一氟化碳(CF、CFx或(CF)x),也被称作聚合碳一氟化物(PMF),氟化聚合碳,聚(一氟化碳),以及氟化石墨。在高温下将氟气与石墨、焦炭或热解碳粉反应可以生成一氟化碳 。 一氟化碳是高度疏水的微晶粉末。其CAS号为51311-17-2。与石墨层间化合物不同的是,一氟化碳是共价的石墨化合物。 石墨在氟气气氛中直至400°C(673K)都是稳定的。在420-600°C(693-873K)两者会发生反应会生成非整比,深灰色的氟化石墨 ,其化学式为CF0.68。提高温度和氟气的分压可以形成计量比最高为CF1.12的化合物。随着氟碳比F/C的升高,氟化石墨的颜色从深灰色变为乳白色,表现出芳香性的逐步丧失。由于C-F键的形成,C原子的杂化形式变为sp3,导致石墨层发生折叠,F原子分布在平面上下两侧。在更高的温度下进行反应会导致石墨结构的破坏,得到气态的小分子碳氟化物如四氟化碳(CF4)和四氟乙烯 C2F4。 富勒烯(一种最近发现的碳的同素异形体)可以与氟气以相似的方式发生反应,生成氟碳比最高为C60F48的化合物。 合成一氟化碳的一个前体是氟与石墨的层间化合物,也被称为fluorine-GIC。 其他氟与石墨形成的层间化合物还有:.

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一氧化镍

一氧化镍,是镍的一种氧化物,化学式为NiO,其中镍的氧化态是+2。因常态下该物质为绿色粉末,故又称绿色氧化镍,以区别于主要成分为三氧化二镍的黑色氧化镍。一氧化镍广泛用于陶瓷和玻璃工业上,可以制造半导体薄膜,还可以作有机化合物氧化过程中的催化剂。.

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五硫化二锑

五硫化二锑是一种锑和硫生成的化合物,不同于三硫化二锑,是一种非整比化合物,为深橙黄色粉末,不溶于水,常用于橡胶工业和制作兽药。可以用全硫代锑酸盐加酸来制备它。 但是无法证明该物质是否组成真的为,穆斯堡尔谱学实验表明似乎只存在Sb(III)。.

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化合物

化合物(Chemical compound)是由兩種以上的元素以固定的質量比通过化學鍵结合在一起的化學物質。化合物可以由化學反應分解為更簡單的化學物質。像甲烷(CH4)、葡萄糖(C6H12O6)、硫酸鉛(PbSO4)及二氧化碳(CO2)都是化合物。 化合物是純物質分类下的一类,与元素和混合物相对。尽管有些情况下化合物的实际情况会与上述定义背离,如组成元素随制备方法而改变,内部结构并不均一,不同核素的分布并不固定等等,但一般仍认为它们属于化合物的范畴。另外,化合物中各元素的摩尔比并不一定是整数,某一元素也可呈不同的价态,例如非整比化合物和混合价态化合物。 化學元素的單質即使由幾個原子形成雙原子分子或多原子分子(如H2, S8),也不是化合物。 除特别不活泼的稀有气体氦和氖外,其他所有稳定元素都已制成了化合物。稀有气体化合物的制备曾费了一些周折。第一個稀有气体化合物六氟合铂酸氙是在1962年才製備而得。.

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克劳德·贝托莱

克劳德·路易·贝托莱(Claude Louis Berthollet,),法国化学家。贝托莱生于萨伏依公国的Talloires(现属法国上萨瓦省,在省会阿讷西附近)。1768年在都灵大学获得医学博士学位。1776年发表论酒石酸的文章。1778年确定了氨气的化学组成。1780年进入法兰西科学院。1784年担任Gobelin地区政府染料厂的主管,次年发现氯气的漂白作用。这一发现使得染料厂摆脱了传统的通过暴晒进行漂白的办法,大大提高的生产效率。他也对含氯化合物进行了研究,氯酸钾就被称为贝托莱盐。 贝托莱是安托万-洛朗·德·拉瓦锡的研究伙伴和支持者之一。他率先支持拉瓦锡的化学理论,于1787年和拉瓦锡一起共同制定了沿用至今的化学命名法。但他对盐酸的研究说明拉瓦锡关于所有的酸都含有氧的看法是错误的。1789年面对法国大革命的形势变幻,贝托莱离开了法国,但不久又被政府请回讲授火药制造等课程。贝托莱曾跟随拿破仑远征埃及,注意到了在盐湖中的石灰石会析出碱的反应,最早提出了可逆反应的概念。 贝托莱和约瑟夫·普鲁斯特曾为化合物的组成是否可变发生过持续八年的论战,普鲁斯特认为对于一种化合物而言,其元素的比例是一定的;而贝托莱认为对于一种化合物而言,其元素的比例可在一個較小範圍內變動。普鲁斯特通过大量的精密测量证实了自己的想法,并最终由贝采利乌斯(Jöns Jacob Berzelius)确定为定比定律。但后来逐渐发现有些化合物的组成的确是在一定范围内变动的,这些化合物就被称为非整比化合物(也稱「非化學計量化合物」或「貝多萊體(berthollides)」)。 1789年,贝托莱被选为英国皇家学会会员。1801年成为瑞典皇家科学院外籍院士,1822年成为美国艺术和科学科学院的外籍荣誉院士。.

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硫化亞銅

硫化亞銅,分子式為Cu2S,在自然界中形成輝銅礦。硫化亞銅有很窄的化學計量變化範圍: Cu1.997S至Cu2.000S。.

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硒化钴

化钴是一种无机化合物,化学式为CoSe,可溶于硝酸和王水,难溶于碱。.

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钍(Thorium,,舊譯作釖、鋀)是原子序数为90的元素,其元素符號為Th,屬锕系元素,具有放射性。其拉丁文名称來自北欧神话的雷神索尔(Thor)。 钍-232会通过吸收慢中子而变成可作核燃料之用的铀-233。钍、铀两种元素是核能发电厂最重要的燃料。.

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钇钡铜氧

钇钡铜氧,或称钇钡铜氧化物、YBCO,是化学式为YBa2Cu3O7的化合物。它是著名的高温超导体,属于第二类超导体,并且是第一个制得转变温度在液氮沸点以上的材料。.

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銣是一種化學元素,符號為Rb,原子序数為37。銣是種質軟、呈銀白色的金屬,屬於鹼金屬,原子量為85.4678。單質銣的反應性極高,其性質與其他鹼金屬相似,例如會在空氣中快速氧化。自然出現的銣元素由兩種同位素組成:85Rb是唯一一種穩定同位素,佔72%;87Rb具微放射性,佔28%,其半衰期為490億年,超過宇宙年齡的三倍。 德國化學家羅伯特·威廉·本生和古斯塔夫·基爾霍夫於1861年利用當時的新技術火焰光譜法發現了銣元素。 銣化合物有一些化學和電子上的應用。銣金屬能夠輕易氣化,而且它有特殊的吸收光譜範圍,所以常被用在原子的激光操控技術上。 銣並沒有已知的生物功用。但生物體對銣離子的處理機制和鉀離子相似,因此銣離子會被主動運輸到植物和動物細胞中。.

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鈮(IUPAC名:niobium,化學符号:Nb) 是原子序為41的化學元素,曾有舊稱鈳(Columbium,化學符号:Cb)原在美洲使用,1949年IUPAC決定採歐洲使用的名稱。鈮是一種質軟的灰色可延展過渡金屬,一般出現在和中。其命名來自希臘神話中的尼俄伯,即坦塔洛斯之女。 鈮的化學和物理性質與鉭元素相近,因此兩者很難區分開來。英國化學家查理斯·哈契特在1801年宣佈發現一種近似於鉭的新元素,並將它命名為「Columbium」(鈳)。1809年,英國化學家威廉·海德·沃拉斯頓錯誤地把鉭和鈳判定為同一個元素。德國化學家海因里希·羅澤在1846年得出結論,指鉭礦物中確實存在另一種元素,他將其命名為「Niobium」(鈮)。在1864至1865年進行的一系列研究最终确认,鈮和鈳實為同一元素,與鉭則是不同的元素。接下來的一個世紀內,兩種稱呼都被廣泛通用。1949年,鈮成為了這一元素的正式命名,但美國至今仍在冶金學文獻中使用舊名「鈳」。 鈮直到20世紀初才開始有商業應用。巴西是目前鈮和鐵鈮合金的最大產國。鈮一般被用於製作合金,最重要的應用在特殊鋼材,例如天然氣運輸管道材料。雖然這些合金的含鈮量不會超過0.1%,但加入少量的鈮即可達到強化鋼材的作用。含鈮的高溫合金具有高溫穩定性,對製造噴射引擎和火箭引擎非常有用。鈮是第II類超導體的合金成份。這些超導體也含有鈦和錫,被廣泛應用在核磁共振成像掃描儀作超導磁鐵。 鈮的毒性低,亦很容易用陽極氧化處理進行上色,所以被用於錢幣和首飾。鈮的其他應用範疇還包括焊接、核工業、電子和光學等。.

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锑(Stibium,化学符号为Sb,)是化学元素,原子序数为51,是有金属光泽的类金属,在自然界主要存在于硫化物矿物辉锑矿(Sb2S3)中。目前已知锑化合物在古代就用作化妆品,金属锑在古代也有记载,但那时却被误认为是铅。大约17世纪时,人们知道了锑是化学元素之一。 几十年以来,中国已成为世界上最大的锑及其化合物生产国,而其中大部分又都产自湖南省冷水江市的锡矿山。锑的工业制法是先焙烧,再用碳在高温下还原,或者是直接用金属铁还原辉锑矿。 金属锑最大的用途是与铅和锡制作合金,以及铅酸电池中所用的铅锑合金板。锑与铅和锡制成合金可用来提升焊接材料、子弹及轴承的性能。锑化合物是用途广泛的含氯及含溴阻燃剂的重要添加剂。锑在新兴的微电子技术也有用途。.

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鐿是一種化學元素,符號為Yb,原子序為70。它屬於稀土元素,是鑭系金屬的最後一員,也是f區塊的最後一個元素。由於位於f區塊中,所以鐿的+2氧化態相對穩定。但和其他鑭系元素一樣,其最常見的氧化態為+3,這包括鐿的氧化物、鹵化物等化合物。在水溶液中,可溶鐿化合物會和9個水分子形成配合物,這與其他較後的鑭系元素相似。鐿具有閉殼層電子排布,所以它的熔點和沸點都和其他鑭系元素不同,特別是擁有比鄰近元素較低的密度、熔點和沸點。 1878年,瑞士化學家讓-夏爾·加利薩·德馬里尼亞從一種稱為「Erbia」的稀土物質中分離出新的成份,並以礦物的發現地瑞典伊特比村將該成份命名為「Ytterbia」。他猜測Ytterbia是某新元素的化合物,因此又把該元素命名為「Ytterbium」,即鐿元素。1907年,喬治·於爾班、卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫和查爾斯·詹姆士分別從德馬里尼亞的鐿樣本中提取出了又一新元素,即鑥。經過不少的討論之後,科學界決定保留原名鐿,並捨棄了威爾斯巴赫所建議的「Aldebaranium」。1953年,科學家才製得純度較高的鐿金屬樣本。今天鐿被用在不鏽鋼和激光活性媒質中作摻雜劑,以及用作伽馬射線源。 自然形成的鐿由7種穩定同位素組成,其總豐度為百萬分之3。鐿存在於獨居石、黑稀金礦和磷釔礦中,在中國、美國、巴西和印度開採。它一般和其他稀土元素一同出現,且含量非常低。由於分離過程的困難,鐿並沒有太多的商業用途。鐿可以作釔鋁石榴石激光的摻雜劑,三氯化鐿和二碘化鐿也可以做各種有機合成反應的試劑。.

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氟是一种化学元素,符号为F,其原子序数为9,是最轻的卤素。其单质在标准状况下为浅黄色的双原子气体,有剧毒。作为电负性最强的元素,氟极度活泼,几乎与所有其它元素,包括某些惰性气体元素,都可以形成化合物。 在所有元素中,氟在宇宙中的丰度排名为24,在地壳中丰度排名13。萤石是氟的主要矿物来源,1529年该矿物的性质首次被描述。由于在冶炼中将萤石加入金属矿石可以降低矿石的熔点,萤石和氟包含有拉丁语中表示流动的词根fluo。尽管在1810年就已经认为存在氟这种元素,由于氟非常难以从其化合物中分离出来,并且分离过程也非常危险,直到1886年,法国化学家亨利·莫瓦桑才采用低温电解的方法分离出氟单质。许多早期的实验者都因为他们分离氟单质的尝试受到伤害甚至去世。莫瓦桑的分离方法在现代生产中仍在使用。自第二次世界大战的曼哈顿工程以来,单质氟的最大应用就是合成铀浓缩所需的六氟化铀。 由于提纯氟单质的费用甚高,大多数的氟的商业应用都是使用其化合物,开采出的萤石中几乎一半都用于炼钢。其余的萤石转化为具有腐蚀性的氟化氢并用于合成有机氟化物,或者转化为在铝冶炼中起到关键作用的冰晶石。有机氟化物具有很高的化学稳定性,其主要用途是制冷剂、绝缘材料以及厨具(特氟龙)。诸如阿托伐他汀和氟西汀等药物也含有氟。由于氟离子能够抑制龋齿,氟化水和牙膏中也含有氟。全球与氟相关的化工业年销售额超过150亿美元。 气体是温室气体,其温室效应是二氧化碳的100到20000倍。由于碳氟键强度极高,有机氟化合物在环境中难以降解,能够长期存在。在哺乳动物中,氟没有已知的代谢作用,而一些植物能够合成能够阻止食草动物的有机氟毒素。.

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氧(IUPAC名:Oxygen)是一種化學元素,符號為O,原子序為8,在元素週期表中屬於氧族。氧屬於非金屬,是具有高反應性的氧化劑,能夠與大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的總質量在所有元素中位列第三,僅居氫和氦之下。Emsley 2001, p.297在標準溫度和壓力下,兩個氧原子会自然鍵合,形成無色無味的氧氣,即雙原子氧()。氧氣是地球大氣層的主要成分之一,在體積上佔20.8%。地球地殼中近一半的質量都是由氧和氧化物所組成。 氧是細胞呼吸作用中重要的元素。在生物體中,主要有機分子,如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂肪等,還有組成動物外殼、牙齒和骨骼的無機化合物,都含有氧原子。生物體絕大部分的質量都由含氧原子的水組成。光合作用利用陽光的能量把水和二氧化碳轉化為氧氣。氧氣的化學反應性強,容易與其他元素結合,所以大氣層中的氧氣成分只能通過生物的光合作用持續補充。臭氧()是氧元素的另一種同素異構體,能夠較好地吸收中紫外線輻射。位於高海拔的臭氧層有助阻擋紫外線,從而保護生物圈。不過,在地表上的臭氧屬於污染物,為霧霾的副產品之一。在低地球軌道高度的單原子氧足以對航天器造成腐蝕。 卡爾·威廉·舍勒於1773年或之前在烏普薩拉最早發現氧元素。約瑟夫·普利斯特里亦於1774年在威爾特郡獨立發現氧,因為其成果的發表日期較舍勒早,所以一般被譽為氧的發現者。1777年,安東萬-羅倫·德·拉瓦節進行了一系列有關氧的實驗,推翻了當時用於解釋燃燒和腐蝕的燃素說。他也提出了氧的現用IUPAC名稱「oxygen」,源自希臘語中的「ὀξύς」(oxys,尖銳,指酸)和「-γενής」(-genes,產生者)。這是因為命名之時,人們曾以為所有酸都必須含有氧。許多化學詞彙都在清末傳入中國,其中原法文元素名「oxygène」被譯為「養」,後譯為「氱」,最終演變為今天的中文名「氧」。 氧的應用包括暖氣、內燃機、鋼鐵、塑料和布料的生產、金屬氣焊和氣割、火箭推進劑、及航空器、潛艇、載人航天器和潛水所用的生命保障系統。.

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氧化亚铁

氧化亚铁,是铁的氧化物之一。其外观呈藍灰色粉末,化学式为FeO,由氧化态为II价的铁与氧共价结合。它的矿物形式为方铁矿(wüstite)。氧化亚铁经常容易与铁锈混淆,但铁锈的主要成分为水合氧化铁。氧化亚铁属于非整比化合物,其中铁和氧元素的比例会发生变化,范围从Fe0.84O到Fe0.95O。.

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氧化鋅

氧化鋅是锌的氧化物,难溶於水,可溶于酸和强鹼。它是白色固体,故又稱鋅白。它能通过燃燒鋅或焙烧闪锌矿(硫化锌)取得。在自然中,氧化鋅是礦物紅鋅礦的主要成分。虽然人造氧化鋅有兩種製造方法:由純鋅氧化或烘燒鋅礦石而成。氧化锌作为添加剂在多种材料和产品有应用,包括塑料、陶瓷、玻璃、水泥、润滑剂、油漆、软膏、粘合剂、填隙材料、颜料、食品( 补锌剂)、电池、铁氧体材料、阻燃材料和医用急救绷带等。 氧化锌是一种宽带隙半导体材料,室温下带隙约3.3eV,激子束缚能高达60meV,有望取代GaN成为做紫外光LD和LED的材料。在光电子领域有重要应用。.

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方铁矿

方铁矿 (Fe1-xO)是一种以氧化亚铁为主的矿物,常见于陨石和天然铁矿中。 其色泽灰暗,不透明,常带绿色金属光泽。 方铁矿为立方晶体,莫氏硬度为5-5.5,比重大约为5.7到6.0左右。方铁矿是一种常见的非整比化合物,其化学式中x的范围在0.04-0.12之间。 方铁矿的英文名称(wüstite)是为了纪念德国金属学家,矿物學家,基尔大学教授,马克斯·普朗克铁研究所公司首任所长 ,因其首次合成该矿物。 方铁矿的特征产地位于德国巴登-符腾堡州斯图加特附近。除此之外,在格陵兰的迪斯科岛和印度的贾里亚也有发现。在一些金伯利岩管的钻石包体以及深海锰结核中也可找到方铁矿。方铁矿的通常出现于强还原性的环境中http://rruff.info/doclib/hom/wustite.pdf。.

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亦称为 贝多莱体。