[实验 1—11]加热氧化汞

实验装置如图 1—21 所示。

在试管里加入少量氧化汞(桔黄色粉末),然后加热。

稍待,用带火星的线香(或木条)插入试管内。观察线香和试管内壁有什么现象发生?

实验证明有氧气生成。试管内壁的银白色液滴是汞(水银)。这个变化可用文字表示如下:

氧化汞加热 → 汞 + 氧气

(HgO) (Hg) (O 2 )

氧化汞受热后,为什么能生成氧气和汞?这是由于氧化汞分子受热后, 能分解为更小的氧微粒和汞微粒。这种更小的微粒是原子。两个氧原子相互结合成一个氧分子,很多个氧分子聚集成氧气。很多个汞原子聚集成金属汞。

氧化汞受热分解的反应可用图式形象地表示(见图 1—22)。

在化学变化中不能再把氧微粒或汞微粒进一步分解成更小的微粒。科学上把这种在化学变化中不能再分的微粒,称之为原子。由于它们在化学变化中不能再分,因此原子是化学变化中的最小微粒。

通过对氧化汞受热分解和电解水实验的分析,可以得出这样的结论:在化学变化中,分子可以分解成原子,原子再重新组合成分子。原子在反应前后没有改变,所以化学反应实质上是原子重新组合的过程。

原子非常小。如氧原子的直径约为 1.48×10-10 米。若把 1 亿个氧原子紧密地排成一行。其长度也不过为 1.48 厘米(见图 1—23)。

图 1—24 是一张用扫描隧道显微镜(STM)拍摄的硅表面结构图像,每一个圆斑表示一个硅原子。

原子的质量很小,一个氧原子的质量约为 2.66×10-26 千克。原子也总是在不停地运动。

分子和原子都是构成物质的基本微粒。水、酒精、蔗糖、氧气、氧化汞等物质,是由它们各自的分子构成的。而这些分子,则是由原子构成的。分

子可由同种原子构成,也可由不同种原子构成。

有些物质,则直接由原子构成。例如,坚硬无比的金刚石是由许多碳原子构成,金属铀和金属铁分别是由许多铀原子和铁原子构成。