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什么是稀有氣體?稀有氣體有哪幾種

2023-04-03 瀏覽量:1804

我們都知道稀有氣體包括氦、氖、氬、氪、氙、氡。在常溫下,稀有氣體的單質(zhì)為氣體,且除氬氣外,其馀幾種在大氣中含量很少(氦),故得名「稀有氣體」。


  歷史上稀有氣體曾被稱為「惰性氣體」,這是因?yàn)樗鼈兊脑油鈱与娮訕?gòu)型除氦為1s2(上標(biāo))外,其馀均為8電子構(gòu)型(ns2np6,均為上標(biāo)),而這兩種構(gòu)型均為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。因此,稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)很不活潑,所以過去人們?cè)J(rèn)為他們與其他元素之間不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),稱之為「惰性氣體」。然而正是這種概念束縛了人們的思想,阻礙了對(duì)稀有氣體化合物的研究。1962年,在加拿大工作的26歲的英國(guó)青年化學(xué)家N。Bartlett合成了一個(gè)稀有氣體化合物Xe[PtF6](6為下標(biāo)),引起了化學(xué)界的很大興趣和重視。許多化學(xué)家競(jìng)相開展這方面的工作,先后陸續(xù)合成了多種「稀有氣體化合物」,使稀有氣體化學(xué)的發(fā)展。而「惰性氣體」一名也不再符合事實(shí),故改稱稀有氣體。


  稀有氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)


  空氣中約含1%(體積百分)稀有氣體,其中大部分是氬。稀有氣體都是無色、無臭、無味的,微溶于水,溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的,它們的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很低,隨著原子量的增加,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)增大。它們?cè)诘蜏貢r(shí)都可以液化。稀有氣體原子的外層電子結(jié)構(gòu)為ns2np6(氦為 1s2),是穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),因此,在通常條件下不與其他元素作用,長(zhǎng)期以來被認(rèn)為是化學(xué)性質(zhì)不活潑,不能形成化合物的惰性元素。直到1962年,英國(guó)化學(xué)家N。巴利特才利用強(qiáng)氧化劑PtF6與氙作用,製得了一種惰性氣體的化合物Xe[PtF6],以后又陸續(xù)合成了其他惰性氣體化合物,并將它的名稱改為稀有氣體。


  空氣是製取稀有氣體的主要原料,通過液態(tài)空氣分級(jí)蒸餾,可得稀有氣體混合物,再用活性炭低溫選擇吸附法,就可以將稀有氣體分離開來。


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