Как бы выглядели пляжи, если бы кремний не связывался с кислородом?

Недавно я был на пляже и размышлял о том, как бы это выглядело, если бы кремний просто не очень хорошо/вообще не связывал кислород, возможно, подобно золоту.

Я не уверен, что что-то другое заняло бы место кислорода и создало бы среду, подобную пляжу, поскольку кремний очень похож на углерод в периодической таблице (возможно, водород из-за его обилия?).

Кремний также является вторым наиболее распространенным элементом в земной коре и имеет высокое сродство к кислороду.

Не должно быть никакого фундаментального изменения в том, как работает химия, возможно, ИИ из первой цивилизации, когда-либо существовавшей во Вселенной, просто делает это, слегка изменяя физические правила (в той степени, в которой такая вещь действительно существует) в области в области. чтобы сохранить то, как обычно работает химия, за исключением этого единственного исключения.

Как именно будет выглядеть пляж, если он в основном состоит из SiO_2? Будут ли пляжи более металлическими? Останутся ли пляжи в основном такими же, но только с кремнием, связанным с другими элементами вместо кислорода?

... у нас может даже не быть планеты, на которой были бы пляжи! Большая часть земной коры состоит из SiO2.
Это не значит, что у нас не будет планеты. Си может быть все еще там. Хотя я не знаю, что было бы без кислорода. Даже в этом случае наш ИИ может просто ограничить это областью на пляжах.
«Даже тогда наш ИИ может ограничить это областью пляжей». Здесь будут иметь значение точные детали реализации . Сделав что-то неправильно, все пляжи замерзнут, поскольку ИИ должен обеспечить энергию связи, чтобы высвободить Si из O. Сделав что-то неправильно, вы случайно создадите машину с бесконечной энергией и уничтожите с ее помощью всю вселенную.
@CortAmmon Нет? Если есть правила, которых мы не понимаем, которыми манипулируют за кулисами, изменение правил может потребовать больше энергии, чем вы получите от реформирования всех связей, тем самым предотвращая создание бесконечного количества энергии. Кроме того , только потому, что вы можете получить бесконечное количество энергии, не означает, что в настоящее время у вас есть бесконечное количество энергии, которая разрывает вселенную на части. Мы не знаем наверняка, возможна ли бесконечная энергия, просто все попытки создать такую ​​машину терпят неудачу. Нет никакой гарантии , что законы термодинамики на самом деле верны.
Не все пляжи в основном состоят из диоксида кремния. Например, пляжи с черным песком (различные вулканические минералы), коралловые пляжи (в основном карбонат кальция), известняковые пляжи, те, которые содержат много слюды и полевого шпата... И я полагаю, что на Титане могут быть пляжи, состоящие из водяного льда :-)
Чтобы кремний не связывался с кислородом, надо изменить химию. Ничто не было бы таким же.
«Трудная наука» для вопроса, который начинается с предположения, что квантовая электродинамика не работает? И все же этот вопрос был напечатан на компьютере, который отправил его во всемирную сеть. (Подсказка: действительно возможно, почти наверняка, что есть много законов физики, которые еще не известны. С другой стороны, мы абсолютно уверены, что какими бы ни были эти законы, они не влияют на поведение электронов в обычных условиях. .)
@SarahSzabo Вот пример выходок, с которыми вам приходится иметь дело. Я иду за SiO2 откуда-нибудь, кроме пляжа. Я выбрасываю SiO2 на пляж, позволяя этим новым законам физики взять верх и превратить его в Si и O2 для меня. Пусть он превратит для меня песок в кремний, выпустив О2 в атмосферу. Затем я выношу кремний за пределы пляжа, измельчаю его и сжигаю, превращая обратно в SiO2 и вырабатывая энергию для работы. Затем я возвращаюсь на пляж и повторяю.
Возможно, вы сможете собрать воедино какую-то действительно специализированную причину, по которой SIO2 не является термодинамически предпочтительным в глобальном смысле, но делать это в регионах будет сложно.
Я думаю, что то, как вы изложили свою предпосылку, не является хорошей идеей. Что такое облигация — довольно расплывчатое понятие. Я не хочу вдаваться в подробности, но очень сложно определить, чего вы действительно хотите избежать. Я думаю, что если вы пойдете по этому пути, то вскоре окажетесь загнанными в угол, из которого не сможете выбраться без такого подробного понимания химии, что сами легко сможете ответить на вопрос. Я думаю, что это законный вопрос, из чего еще можно сделать пляжи или что-то в этом роде, но эта концепция вызовет много критики.
Это все равно, что спросить: «На что было бы похоже 8, если бы вы не могли сложить 5 и 3?»
@CortAmmon Да, и я предвидел эти идеи и ответил на них, сказав, что изменение правил может потребовать энергии. Итак: вы берете SiO2 в поле, машина, создающая поле, теряет 5 джоулей энергии и удаляет кислород, затем вы выносите Si из поля и сжигаете Si в кислородной атмосфере и высвобождаете 3 джоуля, запасенные в химической потенциальной энергии. Нет бесконечной энергии, нет нарушений второго закона термодинамики.
@Спенсер Это не так . Принятие в качестве аксиомы того, что более развитые умы не могут манипулировать физикой, потому что они обладают большими знаниями, чем мы, чтобы таким тонким образом «изменить» другую область, такую ​​как химия, противоречит истории. Конечно, это теоретический вопрос, но я не вижу причин, по которым эта предпосылка невозможна. Законы Ньютона считались концом всего, но появился Эйнштейн и показал, что вещи, которые ньютоновская механика считала невозможными, находились в пределах правдоподобия.

Ответы (1)

Ответ полностью зависит от того, какую магию вы используете. Ответом могут быть зерна кремния, точно такие же, как elemtilas . Однако оказывается, что нитрид кремния образует более благоприятные связи , чем связи кремний-кремний (322 кДж/моль, а не 226 кДж/моль), поэтому со временем он может подвергнуться этой реакции. Процесс производства нитрида кремния обычно осуществляется при высоких температурах (1850°C), поэтому процесс может быть очень медленным при комнатной температуре. К счастью, когда мы говорим о пляжах, мы можем не торопиться. Это геологические масштабы!

Я думаю, что азотные связи являются наиболее вероятным результатом. Это еще один распространенный элемент, и он газообразный, что означает, что он естественным образом будет постоянно омывать зерна кремния. Существуют и другие соединения кремния, такие как силициды, но они связываются с металлом, и это может быть физически нежелательной реакцией, потому что реагенты не часто контактируют.

Конечно, нам также придется учитывать магию. По этой оценке , на мировых пляжах находится порядка 700 000 000 000 кубометров песка. При плотности 1602 кг/м^3 в сухой упаковке это 1 121 400 000 000 000 кг песка. Предполагая, что это в основном SiO2, это 0,06008 кг/моль, это около 16,6 моль/кг, или 18 615 240 000 000 000 моль диоксида кремния. При примерно 621 кДж/моль энергии связи это 11 560 064 040 000 000 000 кДж энергии, чтобы разорвать их на части. За вычетом нуля получается 11 560 064 040 ТДж, что соответствует величине «общего количества ископаемых и ядерных источников энергии на планете».

Итак, я хочу сказать, чтобы тратить столько энергии, кто-то должен был действительно сыт по горло песком в своем купальнике!

Отличный ответ, я также ценю юмор. Какое состояние вы ожидаете? Si3N4 оказался довольно твердым материалом. В каком состоянии по геологическим масштабам спустя долгое время окажется нитрид кремния? Типичный диоксид кремния очень гранулирован, но когда он попадает в поле, образует ли он хлопья вместо мелких зерен или какой-то другой узор?
@SarahSzabo Я недостаточно знаю об этом соединении, чтобы сказать наверняка, но его особый шестиугольный рисунок (# 173), по-видимому, характерен для нескольких соединений, которые изнашиваются постепенно, а не разрушаются. Вы можете увидеть кучу частиц, окруженных мелкой пылью острых углов, которые были отколоты. Однако структура также зависит от того, как кислород удаляется из СИ. Это будет очень инвазивный процесс, требующий много энергии. Я думаю, вы можете использовать усмотрение автора относительно того, какая форма Si будет в поле.
и я ожидаю, что форма поступающего кремния, как правило, не сильно изменится после нитратирования.
@Sarah Szabo: типичный SiO2 не является гранулированным. Он встречается в виде кристаллов разного размера в горных породах (ищите, например, «крупный кристалл кварца») и в виде прожилок, например, в граните. На пляжах он только зернистый, потому что в результате эрозии он разбит на куски. Как я упоминал выше, другие материалы могут образовывать песок. (И как любопытство, у меня есть кварцевый камень размером примерно с мяч для софтбола, который я подобрал с пляжа в северной Норвегии, с «пляжа» из камней такого же размера, так что не весь «песок» состоит из мельчайших зерен).
Ваши пляжи будут невидимы. Все крепкие породы основаны на SiO2. Без этого континентальные плиты просто не сформировались бы, так как материал, из которого они состоят, был бы слишком слабым, чтобы поддерживать себя. Потеряйте все горы, потеряйте структуру континентальной плиты, и весь мир станет одним мелким морем. Все море = нет пляжей.
Как бы выглядели пляжи, если бы кремний не связывался с кислородом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v