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[自然科学]汞比金多一个质子,理论上汞比金更难形成,为什么汞比金便宜?

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如题
首先,汞并不比金更难形成。上世纪初发现的奥多–哈金斯规律显示,从碳元素往后,原子序数为偶数的核素略稳定。以俘获阿尔法粒子的这条元素成长路径,偶数派元素更有优势。从整个太阳系的元素丰度来看,原子序数80的汞,比原子序数为79的金要多。
当然对于人类而言,比宇宙里有多少更重要的是人类能开发多少。汞容易跟硫化合,与其他矿物盐伴生。而金化学性质太稳定了,自然金几乎都以单质形态存在,跟岩石没那么合群,加上密度爆表,很容易沉入地核,溶解在铁镍溶液里。地壳里现存的黄金几乎都来自罕见的一次或几次富金的小行星撞击。
BTW,按题主的推理路径,为啥关注汞呢?原子序数比汞还大、储量是汞上百倍的铅不是更奇怪吗?
首先并不是质子多的元素难形成,比如82号元素铅,就很容易,因为他很稳定,也是很多元素的衰变终点。
元素价格的因素我觉得主要来源于几项,1稀缺度,2开采难度,3使用重要性
稀缺度的话,汞比金多,金因为都是单质,密度大,地球上超99%的金都沉到地核里去了。
开采难度,汞更容易开采,最后一列年产量也更高。
使用重要性的话,由于金不会被氧化且导电性能好,广泛用于电子电路板和集成电路中,并且不可被替代。而且因为稀缺与稳定,金还被当作了实物货币,成为了一般等价物
综上,金比较贵。




看看这图,氢元素绿了一大片。
丰度最高的核素,基本上都是阿尔法核素的整数倍。
当然,碳以下的元素过少,和恒星内部的核反应破坏有关。
原子序数高于铁的元素在宇宙中变得越来越稀少,的确有一个原因是因为,它们在产生过程中越来越多地吸收恒星能量。
但机械地理解成质子增加,就越难合成,就非常有问题。
因为元素合成遵守奥多-哈金斯(Oddo-Harkins)规则:
带有偶数原子序数的元素,通常比它们相邻的元素,从能量角度,更具有形成优势。因为奇数的未成对质子,趋向于再捕获一个质子,使得原子序数增加,变成另外一种元素。


显而易见的Oddo-Harkins
汞这个元素,的确挺奇葩的。
熔点为?38.83 °C,沸点为356.73 °C。
为啥会这样?
首先是镧系收缩,其次是和它的中子质子数,以及特殊的核外电子分部有关。
电子填满了所有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d和6s亚层。
熟悉电离能的,应该知道。
这样的电子排布特殊就特殊在,它会强烈阻止汞原子失去电子。
这就导致了,汞的性质甚至和稀有气体比较相似,会形成弱的分子间作用力,以至于它们的固体都非常容易熔化。


6s亚层为啥也会稳定呢?
因为全满的4f亚层,会微弱屏蔽原子核电荷,从而增加原子核对6s亚层的库仑引力。
那碳和氦?
然而,就算不考虑金和汞从天体物理过程和核物理过程上,谁更容易形成。
就算两个一样多,甚至金比汞还要多,汞也一定比金便宜,因为汞化学性质活泼,可以形成盐溶液然后结晶富集,金就不行。最富集的金矿,金占比也少的可怜。因为金化学性质极其惰性,导致在整个地球四十多亿年的时间里,它也还是基本以游离态存在于大地上,也就是,我们脚下每一寸土地都会有黄金,只是极其微量罢了。
汞沸点低,化合物多,更容易留在地表。
金不易成化合物密度大,大多都沉到地核内了。
所以汞的矿藏比金丰富,含量也高,造成开采成本低。


第一,汞有毒
第二,金子好看
第三,金子用处多
少,并不一定价值就高,量多也并不一定便宜
最终取决于需求。
尤其早期,铜铁金银既可以使用,也可以冶炼钱币,用处多多
唯独汞,作用有限,少量需求,更别说还有毒。
敌敌畏比金子更难形成,整个宇宙四十亿年都没能形成敌敌畏,还要靠人类费了老劲在实验室里合成出来。
你为什么送礼不送敌敌畏?它是比金子更稀有的东西口牙
首先,原子并非核子越多越难形成。
其次,金属单质是否珍贵并不由其原子形成的难易程度决定,一般是由其保持单质态的难易程度与美观、实用程度共同决定。
最后,汞在人类的历史中,极有可能有过比金价值更高的时期。
物以稀为贵,难不难的我假装不知道,稀不稀的我其实也假装不知道
供需决定价格
从供应端
汞比金容易开采的多,原因是金的化学性质稳定且密度高,在地球形成地壳前更容易沉入地核无法开采。汞的供应量比金多的多的多的多
从需求端
汞的需求和金类似,但是汞的需求,在逐年减少,因为汞的毒性,一直在想办法使用替代品。包括温度计,农药,和中药。
虽然我是学物理的,但我觉得这题应该有请金融学的同学讲一下价格理论。
我说下我的观点:
金属的价格由下列因素决定:
1、金属本身的供求关系;
2、金属本身的物理化学性质:是否容易保存,是否稳定,是否有毒性等;
3、金属在地球上的丰度。
首先说下黄金 Gold:
金是一种广受欢迎的贵金属,用于货币、保值物、珠宝和艺术品;因此天然具有一定的货币及收藏属性,需求量高。金耐腐蚀,容易保存,化学性质稳定,决定了金在贵金属中独一无二的地位。最重要的,金在地球上的丰度(主要指地壳),位于所有化学元素的倒数第七位,含量仅为0.0011 ppm - 0.004 ppm,极其稀有。
再来看水银 Mercury:
汞常温下是一种液体,有毒,不易于保存,不是贵金属,不具有收藏属性。汞主要用于工业、科学研究,医学等用途,在地球上的丰度大约为0.05 - 0.085 ppm,远远高于黄金。
因此,一个化学元素的价格,主要由元素单质本身的物理化学性质决定。黄金是贵金属且性质稳定,是一个贵金属,加上经济学上的供求关系,决定了黄金的价格天然较高。而汞不易保存,有毒,不具备贵金属的性质,因此价格较低。
最后回到题目上的问题。单质元素一般不合成(部分同位素可人工合成,但较少),价格也与该元素在地球上的丰度有一定的关系。金元素在地球上极其稀少,因而价格较高。
金是单质存在,密度又大,地球形成之初都沉到地心去了。汞性质相对活泼,可以和轻元素形成低密度化合物,更容易存在于地壳中。
平均核子质量最小的大约是铁,所以地壳中铁很多,和原子中核子多少没有关系,和是否稳定有关系,地球内部压力巨大,会把轻核压成重核。
关于汞和金谁便宜这个问题,事实上金属的价格更多取决于其在地壳中的含量,提取难度,及应用价值。
古代就有利用辰沙矿加少许碳在空气中加热而制得,现在工业上常以粉碎朱砂矿石(HgS),浮选富集之后,在空气中焙烧或与生石灰共热制汞。汞的矿石挺单一的,基本就是以辰沙为主,价格也不算太贵。
我们最熟悉的汞在生活中的应用无非水银温度计,但汞的毒理性质使得汞的许多应用逐渐被毒性低的多的Galinstan合金取代。


当然,在很早以前,汞还有个大用处,就是提取金(这下能看出来谁贵了吧)。这种方法就是用液态汞润湿矿浆中的金粒,生成汞齐,从而使金粒与其他金属矿物和脉石分离。尽管这一提金方法近代已逐渐被氰化浸出法和浮选法所代替,但不可否认它在历史上对提取金的贡献。
再来看金,金比汞稳定的多,在自然界基本以单质形式存在,偶尔会和好兄弟银形成合金,古代欧洲好像还有把金和铜做成合金的,大概就是我们现在说的玫瑰金。过于稳定的化学性质和分布的稀少导致提取难度的提高,同时,金的应用范围和价值要远超汞。金不仅是金融交易的物品、个人收藏的珍宝,由于其极好的电磁辐射的反射性质,金常被用于人造卫星等的红外保护层,用途真的很广。


这么一对比,金贵自有其道理
铅:?
铋:?
铀:?
价值一般由人类可采集稀缺度和人类需求度来决定的。
第一 ,人类可采集范围内汞矿比金矿更多。
第二,使用场景金比汞多太多了。工业用途金比汞略强,使用场景差距不大。但是金稳定,通常以固态形式存在,且容易分割,这就是天然货币。而汞有毒,常温业态,不方便持有,缺乏货币性。金可以戴在手上,做成各种装饰品,汞除了鸡血石外没有常见的装饰作用。金可以做成各种形态方便运输,汞嘛,常温很难保存。
所以金的价值更容易形成。
一切物质的价格 归根结底 是供需关系!难形成不代表少 就算少了 汞也没有装饰作用!所以缺乏需求 铂金就是很好的例子!黄金的颜色有独特的魅力
金的化学性质相当稳定,密度又远大于常见物质,在地球形成早期大部分黄金已经沉入地核,汞的化学性质没那么惰性,遇到部分非金属能转化成较稳定化合物,汞化合物的密度一般比纯金属的汞小一些,这样出现在地壳浅层(目前可采矿深度)的含量就比黄金更多……当然粘稠的地幔物质也是有径向对流的,在地球几十亿年的历史中,还会有少量高密度物质在动态循环中暂时(百万年记)组成地壳的成分,甚至被火山活动带到地表……第一副族金属与氧族或卤素的亲和程度是较大的,原子尺寸匹配也是影响化合物稳定性的重要原因之一,比如金能和氧化性不强的碲元素形成较稳定的物质,形成碲金矿,氧化金在常温是热力学不稳定的,有自发分解的趋势,只有较低温下可以存在
我总不能带一堆汞去送礼吧


秦始皇那时候用水银在墓里做江河湖海?
说明这东西很容易获得。起码比金子容易获得。
再加上黄金是固态,可以当做货币用,你总不能拿水银做货币吧。
所以,水银就便宜呗。
有人说黄金导电性和防腐蚀性好,因此就具有很高的工业应用价值?难不成你家电线是用黄金做成的?说到底其实用性价值只是人类社会的共同想象而已!黄金没有什么具体的用处,也没有什么特殊!
来,跟我读
决定价格的是价值和供求关系。
您这个问题可真是“金贵”!
虽然汞比金多一个质子,理论上讲,这跟它们在地球上的储量和价格关系不大。
就像你家猫虽然比邻居家狗多一根胡须,但不一定它就更难养活,反而可能因为猫粮比狗粮便宜而显得经济实惠。
同样道理,大自然这个大厨在烹饪元素时,并没有严格按照质子数量定价,而是根据“地壳菜单”的分布情况来定的。
想想看,金子就像是稀有的黑松露,深藏地下,要挖出来费老鼻子劲了。
汞呢?虽然也是个“独苗”,但它喜欢热闹,容易冒泡跑到地表附近,找起来相对轻松些。
所以嘛,不是谁的质子多谁就拽,关键还得看大地妈妈怎么分发她的宝藏,你说是不是?
这就跟买东西一样,物以稀为贵,金子稀缺又难采,自然就成了贵金属中的贵族。
至于汞嘛,虽然也有点“重金属范儿”,但在价格上只能甘拜下风啦!
你确定汞比金便宜?你是不是忘了除了液态的水银这种形态,汞还有另一种形态,鸡血石。你觉得鸡血石跟黄金相比,谁更贵呢?
当年铝比银都贵呢……
这算什么,铅是原子序数最大的稳定元素,但价格跟“昂贵”完全没有关系,每吨价格只有1.6万元,而原子序数只有29的铜,每吨都要接近7万元,甚至连地壳中含量最高的金属铝每吨都要1.9万元。
虽然汞和金都属于化学元素,但它们的物理和化学性质不同,这也是导致二者价格差异的主要原因。
首先,金是一种极为稀有且难以提炼的贵金属,其需求量很大而供应量有限,因此价格较高。而汞是一种常见的重金属,在地球上广泛存在,提炼成本低,价格相对较低。
其次,金具有非常高的化学稳定性,不易被氧化、腐蚀或者失去光泽,同时也是一种极为优质的导电材料,用途广泛,所以价格较高。而汞则是一种有毒的金属,不适合直接使用,容易蒸发和挥发,因此用途受到限制,价格相对较低。
最后,金在历史上一直被视为珍贵的贵重金属,被广泛用作货币、珠宝和艺术品等领域。这使得金的价格更加昂贵,而汞则没有这样的历史文化背景。
因此,尽管汞和金都是重金属,但由于它们的特性和用途不同,所以价格差异很大。














如果大家都对拥有金子没兴趣,金子就不值钱了。
公有制下会根据劳动定价,私有制下会根据市场定价。想拿钱衡量一切,是异化。
首先,想象一下质子就像是元素这个“大家庭”里的“成员”。汞这个“家庭”里比金这个“家庭”多了一个“成员”。但是,元素的“价值”或者说它在市场上的价格,并不只是由“家庭成员”的数量来决定的。
形成难度:虽然从某种程度上说,多一个“成员”可能意味着更难形成,但这并不是绝对的。就像搭积木一样,有时候多一块积木反而更容易倒塌,元素的稳定性并不是只由质子数量决定的。而且,在宇宙中形成元素的过程非常复杂,就像是一场大自然的“魔术表演”,我们很难准确预测哪个元素会更难形成。
地壳里的分布:想象一下地壳就像是一个巨大的“宝藏箱”,里面装满了各种各样的“宝石”(元素)。金这个“宝石”在地壳里比较集中,就像是一堆堆在一起,所以比较容易找到。而汞这个“宝石”则比较分散,就像是撒了一地,找起来就比较困难。所以,虽然汞在理论上可能比金更难形成,但在实际中,金因为更容易被找到和开采,所以价格就更高。
用途和需求:金因为闪亮亮的,自古以来就被人们当作是财富和权力的象征,就像是我们现在用的钱一样。所以,人们对金的需求一直都很高。而汞虽然也有一些用处,但因为它的毒性比较大,使用起来比较危险,所以需求就没有金那么高。需求少了,价格自然也就低了。
所以,虽然从质子数量上看,汞比金“复杂”一点,但在实际生活中,因为地壳里的分布、人们的用途和需求等因素的影响,汞的价格反而比金便宜。
你的归因有问题,难不难形成跟最后是便宜还是贵,没有因果关系。
理由1:难不难形成是地球的事,贵不贵是人的事。这是两码事。从人的角度上讲应该是开采简不简单。
理由2:价格是由供需决定的。供,取决于包括开采难度、探明储量、冶炼提纯、储存运输等一系列工序。需,则体现了人们对其价值的认可,对黄金这东西很贵有一个共识。
那氢气一定是最便宜的气体了。
铅:听说你们在比谁又重又便宜?
前面的自然科学界回答都非常专业,令人印象深刻。
不过似乎这个问题应该用政治经济学来回答。
其实很简单啊:
商品价格只是个尺度,取决于人类的使用需求和社会历史环境,和物质本身性质有关系,但不多。
同样是碳原子,钻石比煤炭贵多了。但人工钻石出现后,钻石价格狂泄。
类似的问题应该是「英国历史比中国历史短这么多,为什么一英里比中国的一里要长?」
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