纸张密度的相关问题

我不知道物质的结构，所以无法给出更深入的解释。我只能简单的认为，密度应该类似于单位体积的原子数乘以单个原子的质量。各种物质的密度之所以不同，应该是因为物质中原子的质量与原子间的平均距离(或单位体积中的原子数)不同。举个极端的例子，重原子气化后，虽然很重，但是以气体的形式存在。单位体积的原子数量相对于固体来说非常少，其密度比由轻原子组成的固体小很多倍。

密度的计算应该是一个很复杂的问题，结果也不会简单。

我发现了一些希望有用的东西:

一般来说，周期表中间的硼、铝、铁、铂族元素结晶密度最高，向周期表左侧或右侧元素的结晶密度逐渐降低，但也有很多例外，如氟、氯原子的某些结晶方法提高了密度，而某些元素的某些结晶方法显著降低了密度。

为什么会这样呢？究其原因，主要与晶化过程中元素原子半径的变化和成键方式有关。

因为元素的原子半径，无论是* * *价半径还是金属原子半径，一般都在周期表的最左侧，碱金属元素最高，原子半径向周期表右侧递减，所以从铁、铂族元素、硼、铝元素到周期表左侧碱金属元素，原子的晶体密度必然递减。

而晶体密度一般从硼、铝、铁铂族元素向右递减的原因，主要是由于在这些元素的晶化过程中，不同原子之间的成键方式会从前半周期金属元素的紧密堆积的晶键转变为有间隙的松散堆积的分子式，向周期表右半部分移动的元素，晶化过程相互吸引形成成键时，相邻两个原子之间的平均间距会更大。

原因是元素核外最外层的电子组态数增加，使一个原子结晶时，外层能发生偏心运动的成键电子轨道变得更靠近相邻内层的电子，不容易吸引到相邻原子成键时能与之形成晶键的成键吸引位，这是大挠度造成的(具体机理见作者论文《元素的化学键》)。

因此，虽然物质原子的质量从硼、铝和铁的铂族元素向右增加，但是随着成键距离变长，结晶时的物质原子密度变小，并且成键方法不紧密堆叠，堆叠间隙大，使得元素的晶体密度随着周期表向右移动而降低。

至于碳原子，当它们结晶形成金刚石时，密度会异常增加。主要原因是当元素核外的4个外层电子或全部6个外层电子相互靠近，在很高的温度下结晶时，运动轨道可能都表现出很强的偏心运动特征，不同的电子轨道可能内外贯通，这样在结晶后的冷却过程中原子半径会显著减小。

而氟、氯、砷等元素以一定方式结晶后密度异常增大，主要是因为结晶的结合方式比相邻元素更接近，而氮、砷以外的元素结晶密度则因为晶体凝聚时不同原子之间的结合方式更松散而变得明显较低。

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