第2章 金的物理性质和化学性质
2．1 引言
在考虑金的催化能力之前，首先必须清楚金的物理性质和化学性质。一种最简单的方法是将金的物理和化学性质直接罗列出来，而不尝试去理解这些性质的真正意义。否则，就必须将金的物理性质和化学性质与它邻近的金属元素特别是在Ⅺ族中位于它前面的元素进行比较，并思考金的性质在哪些方面有不同，以及为什么会不同。催化作用是一类化学现象，其中必须包括在催化剂表面上进行的一系列化学反应。在所期望的反应能够发生之前，反应物分子必须先与催化剂表面发生别的反应形成化学吸附。人们很早就认识到，简单分子在金属表面形成化学吸附的吸附强度与以其相类似的块体金属化合物（如果有的话）的稳定性有平行关系。这种认识既可以是定性的，例如凡是能够形成氮化物的金属均能够化学吸附氮气；也可以是定量的，比如氧气在金属表面的吸附热与相应金属氧化物的生成热成正比关系。然而，这两个相关量的大小均取决于元素的同一种物理性质，即升华（潜）热，只是还需要考虑所涉及的金属和吸附原子的电负性差异进行修正。这样，对于像氢吸附那样不存在类似稳定（块体）化合物的吸附体系，就可以方便地根据所涉及元素的性质对其中的吸附热进行估算。而CO在金属表面的化学吸附热则可以根据相应金属羰基化合物中M—CO键的强度进行估算。
由于化学吸附是发生催化作用的前提，因此，金的化学性质和物理性质不仅应当帮助人们判断金能够催化什么样的化学反应，而且甚至可以在一定程度上量化金对一些反应的催化活性。在不同的历史阶段，催化活性常常是先与催化剂的几何结构、电子构型或各种能量参数相关联。后来人们发现，金属催化剂本身的几何结构与能量参数等许多性质其实是相互联系的。因此，金属催化剂的催化活性不能归结为某种单一的性质；反应物分子在金属表面的成键方式与键合强度，很可能是多种因素协同作用的结果。于是，就有必要知道金的所有性质。
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