稀有氣體是分子還是原子

來源:趣味百科館 1.35W

原子。

稀有氣體是指元素週期表上所有0族元素對應的氣體單質,也稱爲惰性氣體。在常溫常壓下,它們都是無色無味的單原子氣體,很難進行化學反應。稀有氣體共有7種,它們是氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)、氪氣(Kr)、氙氣(Xe)、氡氣(Rn,放射性)、(氣奧)(Og,放射性,人造元素)。其中Og是以人工合成的稀有氣體,原子核非常不穩定,半衰期很短,只有5毫秒。

在惰性氣體元素的原子中,電子在各個電子層中的排列,剛好達到穩定數目。因此原子不容易失去或得到電子,也就很難與其他物質發生化學反應,因此這些元素被稱爲“惰性氣體元素”。

在原子量較大、電子數較多的惰性氣體原子中,最外層的電子離原子核較遠,所受的束縛相對較弱。如果遇到吸引電子強的其他原子,這些最外層電子就會失去,從而發生化學反應。

1933年,美國著名化學家鮑林(ing)通過對離子半徑的計算,曾預言可以製得六氟化氙(XeF6)、六氟化氪(KrF6)、氙酸及其鹽。揚斯特(D.M.Younst)受阿因託波夫的第一個報道和鮑林預言的啓發,用紫外線照射和放電法試圖合成氟化氙和氯化氙,均未成功。他在放電法合成氟化氙的實驗中將氟和氙按一定比例混合後,在銅電極間施以30000伏的電壓,進行火花放電,但未能檢驗出氟化氙的生成。令人遺憾的是,到了1961年,鮑林也否定了自己原來的預言,認爲“氙在化學上是完全不反應的,它無論如何都不能生成通常含有共價鍵或離子鍵化合物的能力”。

稀有氣體是分子還是原子

空氣中約含0.94%(體積百分)的稀有氣體,其中絕大部分是氬氣。

稀有氣體都是無色、無臭、無味的,微溶於水,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,它們的熔點和沸點都很低,隨着原子量的增加,熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液化。

稀有氣體在高壓電場下

稀有氣體原子的最外層電子結構爲ns2np6(氦爲1s2),是最穩定的結構,它們的特性可以用現代的原子結構理論來解釋:它們都具有穩定的8電子構型。它們的最外電子層的電子已“滿”(即已達成八隅體狀態),所以它們非常穩定,極少進行化學反應,至今只成功製備出幾百種稀有氣體化合物。每種稀有氣體的熔點和沸點十分接近,溫度差距小於10 °C(18 °F),因此它們僅在很小的溫度範圍內以液態存在。稀有氣體的電子親合勢都接近於零,與其他元素相比較,它們都有很高的電離勢。因此,稀有氣體原子在一般條件下不容易得到或失去電子而形成化學鍵。表現出化學性質很不活潑,不僅很難與其它元素化合,而且自身也是以單原子分子的形式存在,原子之間僅存在着微弱的範德華力(主要是色散力)。

利用稀有氣體極不活潑的化學性質,有的生產部門常用它們來作保護氣。例如,在焊接精密零件或鎂、鋁等活潑金屬,以及製造半導體晶體管的過程中,常用氬作保護氣。原子能反應堆的核燃料鈈,在空氣裏也會迅速氧化,也需要在氬氣保護下進行機械加工。電燈泡裏充氬氣可以減少鎢絲的氣化和防止鎢絲氧化,以延長燈泡的使用壽命。氦是氣相色譜法中的載色劑、溫度計的填充氣,並用於蓋革計數器和氣泡室等輻射測量設備中。氦和氬都用作焊接電弧的保護氣和賤金屬的焊接及切割的惰性保護氣。它們在其他冶金過程和半導體工業中硅的生產中同樣有着廣泛應用。

熱門標籤