40度的温水中,勺子为何突然化了?
2023-03-13魔力科学小实验
天天爱科学 2023年4期
魔力科学小实验
将勺子伸进温水中,它突然化了。
这是怎么一回事?
其实,这不是魔术,也不是障眼法。实际上,我们的那把勺子是一种非常特殊的金属,握在手心里,就能变成液态。因此,它拥有一个极为形象的名字—— 液体金属。这种金属叫作镓。为什么会出现文章开头描述的场景呢?这背后又隐藏着哪些鲜为人知的科学奥秘?这正是今天我们要探究的主题。
实验现象
通过上面的实验,我们可以发现:将金属镓做成的勺子放入温水杯里后,它很快就会熔化,并一滴一滴地沉入杯底。
实验原理
镓是一种灰蓝色或银白色的金属,其熔点很低,在29.76℃时就会变为银白色液体。杯中的水温超过了金屬镓的熔点,因此用镓做成的勺子很快便熔化了,且由于其密度远大于水,因此它最终沉入了杯底。
镓的物理性质
镓是灰蓝色或银白色金属,元素符号Ga, 原子量69.723。镓的熔点很低,仅为29.76 ℃,但沸点很高,达到2403℃,熔沸点相差2373.24℃。它的沸点几乎与高沸点金属,如铜、铁等相当。纯液态镓有显著的过冷趋势,在空气中易氧化,形成氧化膜。
镓质软性脆,化学性质不生动。液态的镓就可以与其他金属生成合金。换言之,它对其他金属,如铝、铝合金等有溶解效果,对其他金属形成腐蚀。因此,镓不能装在金属容器中。
镓的密度为5.904。由液体转变为固体时,其体积大约会增大3.2%。因此,也不宜使用玻璃容器密闭存放镓,存在胀坏玻璃容器而发生镓泄漏的风险。