游離態
游離態（free state）[1][2][3]是指元素可能存在的一種狀態，若某物質只由單一一種元素組成，那麼其狀態即被稱為游離態；游離態物質，即是單質，如游離鐵（Fe），游離硫（S）等。游離態與化合態（compound state）[4]相對。
通常來講，絕大部分元素的游離態在地球上的自然條件下都不穩定，在其他物質存在時很容易與之化合，而成為化合態。無論從種類還是物質的量上來說，地球上見到的大部分物質都是化合物。除了利用蒸餾、電解等方式人工製備的單質之外，自然狀態下常見的游離態元素包括空氣的組成成分氧氣、氮氣和稀有氣體，石墨和金剛石，硫磺以及一部分不活潑的金屬。儘管它們也是游離態的，但它們一般不容易與其他物質化合。
雙原子分子[編輯]
一些非金屬如氫、氮和氧的原子在游離狀態時，會成對地聚合成雙原子分子即氫分子、氮分子和氧分子或臭氧分子（請避免與核融合混淆），並放出熱量。這些元素之所以能以游離態穩定地存在於地球上是因為它們所形成的雙分子原子中的共價鍵鍵能很高，因此它們所參與的化學反應的活化能也很高，反應所需的條件也就比較嚴苛，即表現為它們不容易與其他物質化合。
稀有氣體[編輯]
稀有氣體又被稱為惰性氣體。因為它們的原子中電子排布滿足八隅體規則，很難失去或得到電子，所以它們極少參與化學反應。通過人工製造極端的環境，已經成功製得少數稀有氣體的化合物，不過在自然界，它們幾乎全部以游離態存在。
碳[編輯]
游離態的碳的分布也較為普遍，包括著名的一組同素異形體:石墨、金剛石和無定形碳。碳原子之間可以形成最多達到四倍於原子數目的共價鍵，而且碳碳鍵的鍵能也比較高，所以碳單質相當穩定。
硫[編輯]
游離態的硫通常見於火山口、溫泉等地質活動頻繁的地方。硫磺在地表形成後，並不容易長久地維持其原有狀態，很容易與其它物質化合。[5]不過因為不斷的地質活動的作用補充新生的硫單質，所以在特殊的地區可以常年維持游離硫存在。
惰性金屬[編輯]
一些過渡金屬，主要是貴金屬，因為電離能很高(參見電離能表)，單質的還原性較差，所以不易與其它物質化合，得以以游離態相對穩定地存在。不過這些金屬通常容易形成合金，此時它們就不再被稱為處於游離狀態。
參考[編輯]
- ^ James Hyatt. The Elements of Chemistry. New York: Austin & Smith. 1855: 26.
- ^ 存档副本. [2023-05-04]. （原始內容存檔於2023-05-05）.
- ^ 存档副本. [2023-05-04]. （原始內容存檔於2023-06-08）.
- ^ James Hyatt. The Elements of Chemistry. New York: Austin & Smith. 1855: 41.
- ^ 自然與人文數位博物館——硫磺.