稀有气体发现简史[1]
稀有气体的发现史
稀有气体的发现史(一)稀有气体是化学元素中最稳定的一族元素,它们在自然界中含量稀少,因此得名。
稀有气体在化学工业、电子工业、特殊用途等领域都有广泛的应用。
下面详细介绍稀有气体的发现史。
稀有气体的发现可以追溯到1894年,当时英国化学家瑞利(Lord Rayleigh)在研究氮气时,发现了一种新的气体,他称之为“氩”(argon)。
氩是一种无色、无味、无臭的气体,它在空气中的含量非常低,只有约1%。
瑞利的发现打开了化学世界的一个新领域,也为我们了解元素周期表奠定了基础。
随着时间的推移,科学家们逐渐发现了更多的稀有气体。
1898年,瑞利的学生拉姆齐(William Ramsay)发现了氦(helium),这是一种存在于地球大气中的气体,但是它的含量非常低,只有约5%。
拉姆齐还发现了氪(krypton)和氖(neon),它们在空气中都含量极低,但都具有重要的应用价值。
在接下来的几十年里,科学家们继续研究稀有气体,并发现了更多的元素。
1932年,加拿大化学家奥斯特瓦尔德(Ernst Ostwald)发现了氡(radon),这是一种具有放射性的稀有气体。
1951年,美国化学家吉姆(Joel Gimbel)发现了砹(astatine),这是一种非常稀有的元素,只有极少量存在于地球上。
稀有气体的发现史中,科学家们采用了不同的方法和技术。
最初,他们通过化学分析的方法发现了氩、氦、氖等元素。
后来,随着科技的发展,科学家们开始使用更高级别的实验技术来探测稀有元素。
例如,他们使用分光光度计来分析不同元素的光谱,使用气球法来测量大气中的稀有气体含量。
这些技术和方法不仅帮助科学家们发现了更多的稀有元素,还为化学科学的发展做出了重要贡献。
稀有气体的发现和应用历史不仅为化学科学的发展做出了重要贡献,也为我们了解自然界的奥秘提供了重要的线索。
从氩的发现到今天,稀有气体已经成为许多领域中不可或缺的材料,包括电灯泡、半导体工业、激光技术等。
稀有气体的发现史
物体得到了比它正常的份量更多的电,
1 780 年 的 一 天 , 意 大 利 解 剖 学 教
它就被称之为带正电; 如果一个物体少 授伽伐尼在实验室里观察一只与钳子
及镊子环相接触的青蛙腿时, 室外的闪 电竟致使青蛙腿发生一阵痉挛!
伽伐尼觉得非常奇怪, 之后他花了 12 年的时间来研究这种现象, 并得出 结论:“青蛙腿痉挛现象是‘动 物 电 ’的 表现, 这是一种在电流回路中产生的现 象。”不过, 这个结论根本无法解释电流 的产生原因。
由上述的稀有气体发现史, 可以知 道, 在科学实验中不放过一点点细微的 差异, 锲而不舍, 以及认真严肃的科学 态度和一丝不苟的科学作风, 是科学工 作者成功的重要因素。
漫话电流的发现
文 林楚 荐
公元前 6 世纪, 古希腊人发现用毛 于它正常份量的电, 它就被称之为带负
皮摩擦过的琥珀能吸引绒毛、碎 麦 杆 之 电。放电就是正电流向负电的过程。”
林 通 过 大 量 实 验 进 一 步 揭 示 了 电 的 性 时感到一阵猛烈的电击。原来从金属线
质, 并第一次使用“电流”这个术 语 。 按 上传下来的“天电”与人工电完全相同!
照 他 的 观 点 , 电 是“ 一 种 没 有 重 量 的 流
1 753 年, 富兰克林根据自己的研
体, 存在于所有的物体之中。如果一个 究发明了避雷针。
瑞姆赛有关, 首先他和 瑞 礼 在 1894 年 发 现 了 氩 , 1895 年 继 杨 森 、洛 克 伊 尔 在 发现太阳光谱中的氦以后, 他是第 1 个 从地球上找到氦的人。而氖、氪 和 氙 是 他与崔弗斯合作所得的成果。即使在 1900 年 发 现 氡 以 后 , 瑞 姆 赛 还 与 英 国 的索迪教授在 1903 年确定 氡 是 由 镭 蜕 变以后的产物, 并确认这个放射性气体 是一种新元素, 因此瑞姆赛不愧是稀有 气体的开创者。
稀有气体的发现史
稀有气体的发现史1868年,天文学家在太阳的光谱中发现一条特殊的黄色谱线D3,这和早已知道的钠元素的D1和D2两条黄色谱线不同,由此预言在太阳中可能有一种未知元素存在。
后来将这种元素命名为“氦”,意为“太阳元素”。
20多年后,拉姆赛证实了地球上也存在氦元素。
1895年,美国地质学家希尔布兰德观察到钇铀矿放在硫酸中加热会产生一种不能自燃、也不能助燃的气体。
他认为这种气体可能是氮气或氩气,但没有继续研究。
拉姆赛知道这一实验后,用钇铀矿重复了这一实验,得到少量气体。
在用光谱分析法检验该气体时,原以为能看到氩的谱线,却意外地发现一条黄线和几条微弱的其他颜色的亮线。
拉姆赛把它与已知的谱线对照,没有一种同它相似。
经过苦苦思索,终于想起27年前发现的太阳上的氦。
氦的光谱正是黄线,如果这两条黄线能够重合,那么钇铀矿中放出的气体应是太阳元素氦了。
拉姆赛十分谨慎,请当时英国最著名的光谱专家克鲁克斯帮助检验,证实拉姆赛所得的未知气体即为“太阳元素”气体。
1895年3月,拉姆赛在《化学新闻》上首先发表了在地球上发现氦的简报,同年在英国化学年会上正式宣布这一发现。
后来,人们在大气中、水中、天然气中、石油气中以及铀和外的矿石中,甚至在陨石中也发现了氦。
1902年,德米特里·门捷列夫接受了氦和氩元素的发现,并这些稀有气体纳入他的元素排列之内,分类为第0族,而元素周期表即从该排列演变而来。
拉姆赛继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分以寻找其他的稀有气体。
他于1898年发现了三种新元素:氪、氖和氙。
氡气于1898年由弗里德里希·厄恩斯特·当发现,最初取名为镭放射物,但当时并未列为稀有气体。
直到1904年才发现它的特性与其他稀有气体相似。
1904年,瑞利和拉姆赛分别获得诺贝尔物理学奖和化学奖,以表彰他们在稀有气体领域的发现。
瑞典皇家科学院主席西德布洛姆致词说:“即使前人未能确认该族中任何一个元素,却依然能发现一个新的元素族,这是在化学历史上独一无二的,对科学发展有本质上的特殊意义。
稀有气体
稀有气体稀有气体在通电时,会发出有颜色的光稀有气体元素指氦、氖、氩、氪、氙、氡以及不久前发现的Uuo7种元素,又因为它们在元素周期表上位于最右侧的零族,因此亦称零族元素。
稀有气体单质都是由单个原子构成的分子组成的,所以其固态时都是分子晶体。
稀有气体的得名稀有气体的单质在常温下为气体,且除氩气外,其余几种在大气中含量很少(尤其是氦),故得名“稀有气体”,历史上稀有气体曾被称为“惰性气体”,这是因为它们的原子最外层电子构型除氦为1s外,其余均为8电子构型(ns2np6,均为上标),而这两种构型均为稳定的结构。
因此,稀有气体的化学性质很不活泼,所以过去人们曾认为他们与其他元素之间不会发生化学反应,称之为“惰性气体”。
然而正是这种绝对的概念束缚了人们的思想,阻碍了对稀有气体化合物的研究。
1962年,在加拿大工作的26岁的英国青年化学家N.Bartlett合成了第一个稀有气体化合物Xe[PtF6],引起了化学界的很大兴趣和重视。
许多化学家竞相开展这方面的工作,先后陆续合成了多种“稀有气体化合物”,促进了稀有气体化学的发展。
而“惰性气体”一名也不再符合事实,故改称稀有气体。
稀有气体的发现六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。
发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛(Ramsay W,1852-1916)。
二百多年前,人们已经知道,空气里除了少量的水蒸气、二氧化碳外,其余的就是氧气和氮气。
1785年,英国科学家卡文迪许在实验中发现,把不含水蒸气、二氧化碳的空气除去氧气和氮气后,仍有很少量的残余气体存在。
这种现象在当时并没有引起化学家的重视。
一百多年后,英国物理学家雷利测定氮气的密度时,发现从空气里分离出来的氮气每升质量是1.2572克,而从含氮物质制得的氮气每升质量是1.2505克。
经多次测定,两者质量相差仍然是几毫克。
可贵的是雷利没有忽视这种微小的差异,他怀疑从空气分离出来的氮气里含有没被发现的较重的气体。
浅谈稀有气体
浅谈 稀 有 气体
河 南省汤 阴县实验中学 司文英
充 到灯管 里当保 护气 ,有些还能发 出色彩艳丽 的光 ,因此 ,人们 对
它们情有独钟 。
最迟被发现的稀有气体是氡 ,具有很强 的放射性 ,而半 衰期较
短 ( 1 2 2 R n 的半衰期最长 ,也只有 3 . 8 天) ,实验和应 用较为困难 , 但 它可用 于恶性 肿瘤 的治疗 。
内容提要 :随着工业生产和科学技术的发展 , 稀有气体越来 越广 泛地应 用在工 业、医学 、尖端科学技术 以至 日常生活里 。而化学教学也
要时时与生产生活相结合 ,使得学生们不但 了解更多的化学知识 ,同时也对化学这 —学科产 生浓厚 的兴趣 。
关键词 :稀有气体 元素 用途
填充气体 氦 氖
原意 “ 新 的” ) 、氩 A r ( 拉丁文原意 “ 懒惰 ” )、 氪K e ( 拉丁文原意
“ 隐藏 ” )和氙 x e( 拉丁文原意 “ 奇异” ) 、 氡 R n( 拉丁文原意 ” 射
气” 1 气体 。除氦外 , 稀有气体 原子 的最 外层都 是由充满的 n s和 n p 轨道组成 的。因此 ,它们都具有稳 定的 8电子构型 ( 氦原子只有两 个 电子 ) , 这些元素 的化学性质很不活泼 , 不仅难于与其他元素化合 , 其自 身也是 以单个原 子的形式存在 。 人们正是利用它们的这种特性 ,
性 质极 不活泼 ,原来 被称为惰性气体 ,随着科学技术的发展 ,1 9 6 2 年, 在加拿大工作 的英 国青年化学家 巴特列特( B a r t l e t t N , 1 9 3 2 ) -  ̄先合 成 出第 一个惰性气体的化合物——六氟合铂酸氙 X e [ P t F 6 】 , 动摇 了
氢 稀有气体
用途
燃
料
燃烧值/kJ· -1 kg
氢 气(H2)
戊硼烷(B5H9) 戊 烷(C5H12)
120918
64183 43367
2、氢化物
(1)氢化物的合成
合成二元氢化物的三种常用方法是: 元素直接化合:2E + H2(g) → 2 EH 例如,2Li(l) + H2(g) → 2LiH(s) BrØnsted 碱的加合质子:E- + H2O(ag) → EH + OH例如,Li3N(s) + 3 H2O(l) → 3Li(OH) (aq) + NH3(g) 卤化物或拟卤化物与氢化物之间的复分解: E’H + EX → E’X + EH 例如,LiAlH4 + SiCl4 → LiAlCl4 + SiH4
(kJ•mol–1)
H2O和D2O之间沸点的差异反映了O· · —O 氢 ·H 键不如 O··· D—O氢键强。相同化学环境下键焓高于 键焓的现象在很大程度上是由零点能(指量子在绝对 温度的零点下仍会保持震动的能量 )的差别引起的。 零点能低时键焓相对比较高,零点能高时键焓相对比 较低。氢同位素造成的性质差别大得足以找到某些实 际应用。例如,由于D2O中D–O键的键焓相对比较高 ,电解速率应当低,其结果是在电解水而得到的残液 中得以富集。 利用重水与水的差别,富集重水,再以任一种从 水中制 H2 的方法从 D2O 中获得 D。 慢中子轰击锂产生T:
【思考】潜在储氢材料——化合物 A 是第二周期两种氢化物形成 的路易斯酸碱对,是乙烷的等电子体,相对分子质量30.87,常温 下为白色晶体,稳定而无毒。刚刚融化的 A 缓慢释放氢气,转变 为化合物B(乙烯的等电子体)。B 不稳定,易聚合成聚合物 C (聚乙烯的等电子体)。C 在155oC释放氢气转变为聚乙炔的等电 子体,其中聚合度为3的化合物 D 是苯的等电子体。高于500oC时 D 释放氢气,转变为化合物 E,E 有多种晶型。 (1)写出 A、B、C、D、E 的化学式。
稀有气体的发现史
稀有气体的发现史作者:王壮凌来源:《发明与创新(学生版)》2007年第12期稀有气体在自然界中的含量很少,并且不容易和其他物质作用,因此发现它们是一件很困难的事。
稀有气体的发现前后共经历了一个多世纪,整个过程既曲折又有趣。
在地球上,人类首先发现的稀有气体是氩。
早在1785年之前就已经先发现氢的英国化学家卡文迪许在空气中通入过量的氧气,用放电法使空气中的氮气和氧气反应生成一氧化氮,然后用碱溶液吸收它,剩余的氧再用红热的铜除去。
但即使把所有的氮气和氧气都除去了,仍然存在着少量的残余气体。
卡文迪许报导了他观察到的这项实验结果,但在当时并没有引起其他化学家的注意,他本人也没有再进一步研究。
其实,在这“残余气体”内就隐藏着另外一族的化学元素。
如此一来,发现新元素的机会就这样从他身边溜走了。
大约再过一个世纪后,英国物理学家瑞礼男爵三世在研究大气中各种气体的密度时,发现从空气中除去氧以后,所得到“氮气”的密度是1.2572克/公升,然而从氮化物中制得氮的密度是1.2507克/公升。
虽然,两者之间的差异只显现在第三位小数上,但已经超过了当时的实验误差范围。
瑞礼并无法给予合理的解释,便把这个实验事实公布于世,征求解答。
后来,英国化学家瑞姆赛爵士开始了这项新研究,经过瑞礼和瑞姆赛反复精确地实验,最后都得到一种空气的残余气体,这种气体的体积约占原空气体积的1%,而且比氮气稍重,经过光谱分析后才断定这种气体是一种新元素。
在1894年,瑞礼和瑞姆赛宣布了这一元素的发现,并且把它定名argon,有“懒惰”的意思,中文的译名是氩。
这也就是在科学界中广被传说的“第三位小数的胜利”。
氦的发现有些凑巧,它是唯一先在地球以外发现到的一种元素。
1868年8月10日在印度发生日全食,法国天文学家杨森在观测这次日全食时,从太阳光谱中得到一条波长587.49纳米的橙黄色光谱线。
同时,英国天文学家简克伊尔也在不同的场合从太阳光谱中得到相同的发现。
稀有气体发现简史[1]
稀有气体发现简史周期表中零族元素有氦、氖、氩、氪、氙和氡一共六种,它们都是气体。
六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。
发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛(RamsayW,1852-1916)。
下面我们按元素发现的先文案后顺序,分别简介这六种元素的发现经过。
氩Ar早在1785年,英国著名科学家卡文迪什(CavendishH,1731-1810)在研究空气组成时,发现一个奇怪的现象。
当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等,卡文迪什把空气中的这些成分除尽后,发现还残留少量气体,这个现象当时并没有引起化学家们应有文案的重视。
谁也没有想到,就在这少量气体里竟藏着一个化学元素家族。
100多年后,英国物理学家瑞利(Rayleigh J W S,1842-1919)在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气每升重1.2508g,而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g,这0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。
他与化学家莱姆赛合作,把空气中文案的氮气和氧气除去,用光谱分析鉴定剩余气体,终于在1894年发现了氩。
由于氩和许多试剂都不发生反应,极不活泼,故被命名为Argon,即“不活泼”之意。
中译名为氩,化学符号为Ar。
氦He早在1868年,法国天文学家简森(Janssen P 文案JC,1824-1907)在观察日全蚀时,就曾在太谱上观察到一条黄线D,这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。
同时,英国天文学家洛克耶尔(Lockyer JN,1836-1920)也观测到这条黄线D。
当时天文学家认为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。
所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium,这是由两个字拼起来的,helio是希腊文太阳神的意思,后缀-ium是指文案金属元素而言。
中译名为氦。
1895年,莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(Travers MW,1872-1961)合作,在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦,证实了氦元素也是一种稀有气体,这种元素地球上也有,并且是非金属元素。
氩,最早发现的稀有气体
氩,最早发现的稀有气体作者:钟华来源:《科学24小时》2014年第02期空气中是不是只含有氧气(O2)和氮气(N2)两种气体呢?1785年,英国科学家卡文迪许做了一个关于空气的实验。
当他设法把空气里的氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气都吸收掉后,发现还有一个小气泡剩在玻璃管内。
卡文迪许没有忽视这个小气泡,做完这一艰巨的实验后,他得出结论:空气中除了氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气外,还有一种不跟氧气发生反应的气体。
它的含量极少,总量不超过空气的1/120。
1892年,英国物理学家雷利用精密的天平测定氮气的密度时,发现从空气中分离出来的氮气为每升1.2572克,而从含氮物质中制得的氮气为每升1.2508克。
经过多次测定,两者的质量仍然相差0.0064克。
雷利没有忽视这一细微的差异,他研究了一百多年前卡文迪许留下的资料,重做了卡文迪许做过的实验,获得了相同的实验结果。
雷利大胆怀疑,从空气中分离出来的氮气里含有未被发现的较重的气体。
后来,他与拉姆塞合作,用化学方法从空气中分离得到了这种气体。
经过分析,雷利判断这是一种新物质。
由于这种气体极不活泼,所以被命名为“氩”(拉丁语原意是“懒惰”)。
自此,第一个稀有气体被发现了。
实际上,当时他们得到的除氩外,还有极少量其它的稀有气体。
在之后的几年里,拉姆塞等人又从空气中陆续发现了氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)等稀有气体。
由此他们得出结论,空气是混合物。
虽然,这种大气成分普遍存在于人类身边,但是大部分科学家在分析时却都错过了发现的良机。
假如当初雷利把千分之几的偏差,简单地归结于实验误差,那么他同样会轻易地与氩失之交臂。
正是因为雷利和拉姆塞用严谨的科学态度,历经了10年平凡琐碎的化学实验工作,才终于取得了具有历史意义的重大成果。
1904年,诺贝尔物理学奖授予英国皇家研究所的雷利勋爵,以表彰他对一些重要气体的密度的研究,并在这些研究中发现了氩。
【小链接】氩(Ar)非金属元素,单原子分子,单质为无色、无味的气体,是目前最早发现的稀有气体,也是空气中含量最多的稀有气体。
氦的发现史 -回复
氦的发现史-回复氦作为第二种发现的元素,是一种非常特殊的气体。
它的发现历史也是一个非常有趣的故事。
本文将以“氦的发现史”为主题,一步一步回答。
第一步:提出存在未知元素的假设在19世纪中叶,化学家们已经研究出大量的元素,但是还存在一些未知的元素。
随着科学技术的进步,人们开始怀疑是否还存在一种未知的元素存在于地球大气层中。
这个假设引发了科学家们的兴趣。
第二步:物理学家约瑟夫·洛克耳的发现1868年,英国物理学家约瑟夫·洛克耳首先注意到了气球的升空现象。
他观察到一些轻型气球升空速度比较慢,而其他重型气球则升空得更快。
他认为这种现象可能与地球大气层中存在的一种未知元素有关。
第三步:氦元素的名称由来约瑟夫·洛克耳将这种未知元素称为“氦”,取其拉丁语“heli”之意,意为太阳。
因为当时观测到氦的主要方法是通过观察太阳的大气层,所以他将这种元素命名为氦。
第四步:氦在太阳谱线中的发现洛克耳并没有停留在他的观察结果上,他开始研究太阳的光谱,并发现了一些有趣的现象。
他观察到太阳谱线中存在一些未知的黄色谱线,而这些谱线与地球大气层中氢气的谱线不同。
这些黄色谱线的性质和条件与地球上其他已知元素的性质不一致,因此洛克耳认为这些谱线是由一种未知元素产生的。
第五步:氦的地球实验室发现在洛克耳的工作启发下,其他科学家也开始寻找氦的存在。
1882年,法国物理学家保罗·吕萨克通过在矿泉水中进行实验,成功地从一种铀矿中分离出了氦。
吕萨克通过将尿素硝酸铀溶液加热,收集产生的气体。
通过分析这种气体,他确认了氦的存在。
第六步:从地球大气层中提取氦气体吕萨克的成功鼓舞了更多的科学家继续研究氦。
1895年,瑞典科学家奥古斯特·维兰德发现了一种方法从地球大气层中提取氦气体。
他运用了液化空气的技术,将空气冷却至极低温度,从中分离出氦气体。
第七步:氦的性质和应用通过对氦的研究,科学家们了解到它是一种无色、无味、不可燃的气体,具有很高的热导率和低的密度。
稀有气体的发现
稀有气体的物理性质
稀有气体元素分别位于第一至六周期的0族,单质均 由单原子分子组成,均为无色、无臭、无味 的气体.部 分其余的物理性质列举如下: 氦
元素符号 原子序数 原子量
外层电子 排布
氖
N 36 83.80 4s24p6
3.733 克/升
氙
Xe 54
氡
Rn 86
He 2
1898年6月, Ramsay和Travers M.W. 在蒸发液态氩时收集了最先逸出的气体, 用光谱分析发现了比氩轻的氖。他们把它 命名为 Neon(Neon 源自希腊词 neos, 意为“新的”,即从空气中发现的新气体。 中译名为氖,也就是现在霓虹灯里的气 体)。
1898年7月12日, Ramsay和Travers M.W.在 分馏液态空气,制得了氪和氖后,又把氪反复地 分次萃取,从其中又分出一种质量比氪更重的新 气体,他们把它命名为 Xenon(源自希腊文 Xenos,意为“陌生的”,即人们所生疏的气体。 中译名为氙。它在空气中的含量极少,仅占总体 积的一亿分之八)。
&4.Rn的发现
氡是一种具有天然放射性的稀有气体, 1899年, 英国物理学家Owens R.B. 和Rutherford E. 在研 究钍的放射性时发现钍射气,即氡—220。1900年, 德国人道恩(Dorn F.E,Ramsay确定镭射气是一 种新元素,和已发现的.)在研究镭的放射性时发 现镭射气,即氡—219。直到1908年其它稀有气体 一样,是一种化学惰性的稀有气体元素。其他两种 气体,是它的同位素。在1923年国际化学会议上 命名这种新元素为 Radon,中文音译成氡。
&3Kr、Ne、Xe的发现
由于氦和氩的性质非常相近,而且它们与周期 系中已被发现的其他元素在性质上有很大差异, 因此Ramsay根据周期系的规律性,推测氦和氩 可能是另一族元素,并且他们之间一定有一个与 其性质相似的家族。果然,1898年5月30日, Ramsay和Travers M.W.在大量液态空气蒸发后 的残余物中,用光谱分析首先发现了比氩重的氪, 他们把它命名为 Krypton(即“隐藏”之意。它 隐藏于空气中多年才被发现)。
中考化学稀有气体
中考化学稀有气体稀有气体到底是什么历史上稀有气体曾被称为“惰性气体”,这是因为它们的原子最外层电子构型除氦为1s2(上标)外,其余均为8电子构型(ns2np6,均为上标),而这两种构型均为稳定的结构。
因此,稀有气体的化学性质很不活泼,所以过去人们曾认为他们与其他元素之间不会发生化学反应,称之为“惰性气体”。
然而正是这种绝对的概念束缚了人们的思想,阻碍了对稀有气体化合物的研究。
1962年,在加拿大工作的26岁的英国青年化学家N。
Bartlett合成了第一个稀有气体化合物Xe[PtF6](6为下标),引起了化学界的很大兴趣和重视。
许多化学家竞相开展这方面的工作,先后陆续合成了多种“稀有气体化合物”,促进了稀有气体化学的发展。
而“惰性气体”一名也不再符合事实,故改称稀有气体。
稀有气体的物理性质和化学性质空气中约含1%(体积百分)稀有气体,其中绝大部分是氩。
稀有气体都是无色、无臭、无味的,微溶于水,溶解度随分子量的增加而增大。
稀有气体的分子都是由单原子组成的,它们的熔点和沸点都很低,随着原子量的增加,熔点和沸点增大。
它们在低温时都可以液化。
稀有气体原子的最外层电子结构为ns2np6(氦为1s2),是最稳定的结构,因此,在通常条件下不与其他元素作用,长期以来被认为是化学性质极不活泼,不能形成化合物的惰性元素。
直到1962年,英国化学家N。
巴利特才利用强氧化剂PtF6与氙作用,制得了第一种惰性气体的化合物Xe[PtF6],以后又陆续合成了其他惰性气体化合物,并将它的名称改为稀有气体。
空气是制取稀有气体的主要原料,通过液态空气分级蒸馏,可得稀有气体混合物,再用活性炭低温选择吸附法,就可以将稀有气体分离开来。
01 氦氦气是除了氢气以外最轻的气体,可以代替氢气装在飞船里,不会着火和发生爆炸。
液态氦的沸点为-269℃,利用液态氦可获得接近绝对零度(-273。
15℃)的超低温。
氦气用途广泛,不仅可以用于超低温研究,还可以用于气相分析、焊接、探漏、化学气相淀积、晶体生长、等离子干刻、特种混合气等,用作标准气、平衡气、医疗气、气球电子管潜水服等的充气。
稀有气体化学
没有化学”现象。
直到1962年3月23日,英国的年轻化学家巴特利特第一个制得惰性气
体化合物——橙黄色固体 6 才改变了这一局面。此后,各种各样的稀有气体化合物被相继制得。
六氟合铂酸氙的出现标志着 稀有气体化学研究的崭新领域。
六氟合铂酸氙(Xe[PtF ]) 稀有气体化学的建立,开创了
氦化合物
尽管一些理论上一些氦化合物在低温高压下能稳定存在,但还没有实验能证 明这一点。 氦合氢离子,化学式为HeH+,是一个带正电的离子,键级为1,可以存在于 气态中,通过光谱观测到。它首次发现于1925年,通过质子和氦原子在气相中反 应制得。它是已知最强的酸,质子亲和能为177.8 kJ/mol。这种离子也被称为氦 氢分子离子。有人认为,这种物质可以存在于自然星际物质中。 不同于氦合氢离子,氢和氦构成的中性分子(HeH)在一般情况下(基态)不稳 定,但它的激发态可以作为准分子存在,20世纪80年代中期首次在光谱中观测到。
氪化合物
1962年首次合成出氙的化合物后, 二氟化氪(KrF2)也在1963年成功合成。 同年,格罗泽等人宣布合成出四氟化氪 (KrF4),但后来证实为鉴定错误,实际 上是二氟化氪。另外有未经证实的报告指 出发现氪含氧酸的钡盐。已有研究发现多 原子离子ArKr和KrH,也有KrXe或KrXe存 在的证据。
在中文译名方面,两岸三地有着不同的称呼 中国大陆称为稀有气体 香港称为(高)贵气体 台湾方面常称惰性气体
二、发现史
威廉·拉姆塞(WilliamRamsay)是英国化学 家,出生于苏格兰。因发现氦、氖、氩、氙、 氡等气态惰性元素,并确定了它们在元素周期 表中的位置,而获得1904年诺贝尔化学奖。
发现史
被化学家长期遗忘的角落
稀有气体的发现
稀有气体的发现周期表中零族元素有氦、氖、氩、氪、氙和氡一共六种,它们都是气体。
六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。
发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛(RamsayW,1852-1916)。
下面我们按元素发现的先后顺序,分别简介这六种元素的发现经过。
氩Ar早在1785年,英国著名科学家卡文迪什(CavendishH,1731-1810)在研究空气组成时,发现一个奇怪的现象。
当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等,卡文迪什把空气中的这些成分除尽后,发现还残留少量气体,这个现象当时并没有引起化学家们应有的重视。
谁也没有想到,就在这少量气体里竟藏着一个化学元素家族。
100多年后,英国物理学家瑞利(RayleighJWS,1842-1919)在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气每升重 1.2508g,而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g,这0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。
他与化学家莱姆赛合作,把空气中的氮气和氧气除去,用光谱分析鉴定剩余气体,终于在1894年发现了氩。
由于氩和许多试剂都不发生反应,极不活泼,故被命名为Argon,即“不活泼”之意。
中译名为氩,化学符号为Ar。
氦He早在1868年,法国天文学家简森(JanssenPJC,1824-1907)在观察日全蚀时,就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D,这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。
同时,英国天文学家洛克耶尔(LockyerJN,1836-1920)也观测到这条黄线D。
当时天文学家认为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。
所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium,这是由两个字拼起来的,helio是希腊文太阳神的意思,后缀-ium是指金属元素而言。
中译名为氦。
1895年,莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(TraversMW,1872-1961)合作,在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦,证实了氦元素也是一种稀有气体,这种元素地球上也有,并且是非金属元素。
曲折有趣的稀有气体发现史
命名 为 ky tn K )含 有 “ rp o (r , 隐藏 ” 的意 “ 生人 ” 意 义 。从 1 9 陌 的 8 8年 5月底 到
同年 的 7月 1 , 短 的两 个 月 内 , 2日 短 瑞 了。 然后 , 他们用液态空气 的前馏部分 , 姆赛他们就发现 了 3种稀有气体 ,氖、 经 过 再 处 理 , 借 助 光 谱 分 析 从 中找 到 氪 和 氙 。 由此 可 见 , 发 现 新 元 素 的过 再 时的元素周期表中 , 并没有这两个元素 在
多年间 , 们都一直认为“ ” 人 氦 只存 在 于 矿 物 ,甚 至 包 括 从 天 空 落 下 的 陨 石 , 都 太 阳 上 , 不存 在 于 地 球 上 。 而
一 一
做 了实 验 , 但都 未 能 成 功 。后 来 受
在 18 8 8年 一1 9 8 0年间 , 国化学 到 “ 存 在 于 空气 中 ” 一 事 实 的 启 发 , 美 氩 这
认成氮气 , 也使他错过 了发现新元素的 英文名是 n o (e , 有“ 的意思。 e n N )含 新”
重大机会。
发 现 氪 稀有气体氪 是在寻 找氖 的期间 , 几
后来 , 瑞姆赛 用另一种铀矿重复希 尔布兰德的实验 。 瑞姆赛在取得气体以 乎 可 以说 是顺 便 发 现 的 。 瑞 姆 赛 他 们 在 液 态 空 气 分 馏 产 物 后, 借助 光谱实验 , 明了这种气体 正 证
维普资讯
有 为 趣
铸 现 史
文I 王壮凌
稀 有气体在 自然界 中的含 量很少 , 并 经 超 过 了 当 时 的实 验 误 差 范 围 。瑞 礼 无 法 且不容易和其他物质作 用,因此发现 它们 给予合理 的解释 ,便把这个实验事 实公 布 征 是一件很 困难的事。稀有气体 的发现前后 于 世 , 求 解 答 。
稀有气体的发现史
稀有气体的发现史一、引言稀有气体是指存在于大气中的占据极少比例的气体,包括氦、氖、氩、氪、氙和氡。
这些气体具有独特的化学性质和广泛的应用领域。
本文将探讨稀有气体的发现历史和相关重要发现。
二、氦的发现2.1 理论预言在19世纪末,根据元素周期表的构建,物理学家巴尔札克预测了一种尚未发现的元素——氦。
他认为,太阳的光谱中存在着这种新元素的特征线。
2.2 太阳光谱分析直到1868年,日本天文学家铃木慎太郎发现了太阳的光谱中存在一个未知的黄色线,并命名为”D3”线。
不久后,英国化学家诺曼德勒发现了同样的黄色线,并将其与巴尔札克的理论联系起来。
最终,诺曼德勒确定了这个线条来自一种新的元素,命名为氦。
三、氖的发现3.1 无色气体1882年,英国化学家威廉·拉姆齐和瑞士化学家特拉维斯分别发现了氖。
他们注意到,从液氧中除去氧气后,残留的气体是无色的。
他们随后将这种无色气体命名为氖。
3.2 氖光谱接下来,拉姆齐和特拉维斯研究了氖气体的光谱。
他们发现,氖放电管产生出独特的红色光线,这引起了物理学家的广泛兴趣。
由于氖发光明亮而稳定,被广泛应用在霓虹灯、指示灯和广告牌等照明设备中。
此外,氖还用于高压放电管和激光器。
四、氩的发现4.1 空气成分在18世纪末,英国化学家亨利·卡文迪什通过对空气进行实验发现,空气中存在一种未知组分。
4.2 新元素的发现1894年,英国化学家吉姆逊使用液化空气分离技术成功地从空气中分离出氩。
他将这种新元素命名为氩,意为”懒惰”,因为氩几乎不与其他元素反应。
4.3 氩的应用氩广泛应用于航天器、焊接气体、激光器和照明设备中。
它还用作一种安全气体,填充灭火器和维持惰性气氛。
五、氪的发现5.1 氪的预测在19世纪末,根据元素周期表的构建,化学家亨利·莫塞利预测了一种尚未发现的元素,他将其命名为”惰性”。
5.2 氪的分离1898年,莫塞利和威廉·拉姆齐通过液化空气分离技术成功地从空气中分离出氪。
奇妙的稀有气体氩和氪
• 1894年8月13日,英国科学协会在牛津开会,瑞利作报告 ,根据马丹主席的建议,把新的气体叫做argon(希腊文 意思就是“不工作”、“懒惰”)。元素符号Ar。当然, 当时发现的氩,实际上是氩和其他惰性气体的混合气体, 正是因为氩在空气中存在的惰性气体的含量占绝对优势, 所以它作为惰性气体的代表被发现。氩的发现是从千分之 一微小的差别开始的,是从小数点右边第三位数字的差别 引起的,不少化学元素的发现,许多科学技术的发明创造 ,都是从这种微小的差别开始的。
• 氩可用来制所谓氩灯。氩灯里填充的是纯氩气。 这种灯光度较弱,耗电量低,比信号灯便宜
• 氩气常被注入灯泡内,因为氩即使在 高温下也不会与灯丝发生化学作用, 从而延长灯丝的寿命。在不锈钢、锰 、铝、钛和其它特种金属电弧焊接时 、钢铁生产时,氩也用作保护气体。
• 在高温冶炼纯金属时,常用氩以防止 氧化、氮化氢化等作用。在电弧焊接 不锈钢、镁铝等时用作保护气体。由 于它不易导热,也可用于充气灯泡
主要用途
• 有一些使用在填充在白炽灯泡中 。机场跑道的照明也是用氪。
氪原子的外壳是电子数为8的稳定结构,所以它的化学性质极不活泼。 他之后得到了一种不发生反应的气体,当他检查其光谱后,他看到了一组新的红色和绿色的线,从而确认了这是一种新的元素。
空探测器飞过水星时,发现它稀薄的大气中占有 他们又用赤热的铜和镁将沸点较高的组分中残留的氧和氮除去,研究了这个剩余部分蒸气的光谱,发现除氩线外,还有两条明亮的谱
氩的物理性质
氩在由氦、氖、氩、氪和氙组成的稀有气体家族里,含量 最丰富。这些气体的共同特点是,化学活性最差。氩是无色, 无嗅和无味的气体。其沸点为一185.87℃
•
氩通电之后发出红紫色的光
另外氩-39有269年的半衰期,可以用于测定地下水和冰层的年龄,而钾-氩年代测定法适用钾-40衰变成氩-40的过程来用于测定火成岩 的年龄。 他在当时很有名望的英国《自然》杂志上发表了他的发现,并请大家帮他分析其中的原因。 736克/升(气),2. 放射性氪–85可用于探测密闭容器的裂缝,逸出的氪原子可利用它们的放射性进行检测。 卡西尼-惠更斯号在土星最大的卫星,也就是泰坦上,也发现少量的氩。 155克/厘米3(液:-156. 这种灯光度较弱,耗电量低,比信号灯便宜 放射性氪可用于密闭容器的检漏和材料厚度的连续性测定,还可以制成不需电能的原子灯。 000年,是大气反应的产物,可以与其他天然氪同位素一同制备。 氩气常被注入灯泡内,因为氩即使在高温下也不会与灯丝发生化学作用,从而延长灯丝的寿命。 直到20世纪60年代初才发现,氪与氟气同置于一放电管中时可以化合,生成二氟化氪,KrF2的稳定性相对XeF2较差,在-80℃是较为 稳定。 这个氟、氢和氩的化合物在-265°C才能保持稳定。 由于氪处于全充满结构,拥有稳定的电子构型,曾被认为没有反应活性。
拓展资料:稀有气体的发现史
稀有气体的发现史
二百多年前,人们已经知道,空气里除了少量的水蒸气、二氧化碳外,其余的就是氧气和氮气。
1785年,英国科学家卡文迪许通过实验发现,把不含水蒸气、二氧化碳的空气除去氧气和氮气后,仍有很少量的残余气体存在。
这种现象在当时并没有引起化学家的重视。
一百多年后,英国物理学家雷利测定氮气的密度时,发现从空气里分离出来的氮气每升质量是1.2572克,而从含氮物质制得的氮气每升质量是1.2505克。
经多次测定,两者质量相差仍然是几毫克。
可贵的是雷利没有忽视这种微小的差异,他怀疑从空气分离出来的氮气里含有没被发现的较重的气体。
于是,他查阅了卡文迪许过去写的资料,并重新做了实验。
1894年,他在除掉空气里的氧气和氮气以后,得到了很少量的极不活泼的气体。
与此同时,雷利的朋友、英国化学家拉姆塞用其它方法从空气里也得到了这样的气体。
经过分析,判断该气体是一种新物质。
由于这气体极不活泼,所以命名为氩(拉丁文原意是“懒惰”)。
以后几年里,拉姆塞等人又陆续从空气里发现了氦气、氖气、氪气和氙气等稀有气体。
英国化学家莱姆大塞因此获得了1904年诺贝尔化学奖。
稀有气体的性质和用途
稀有气体的性质和用途自1894年从空气中分别出第一种稀少气体氩,随后的几年,另外四种稀少气体氦、氖、氪、氙间续被分别出来。
1902年,最后一种稀少气体氡作为核衰变产物也被分别出来。
因为它们极不活泼的性质,一度被称为“惰性气体”。
早在1785年卡文迪什(H.Cavendish)就曾经论述过空气中少量不能用化学办法除去的未知残余气体,但未进一步讨论。
1868年人们在观看日食期间发觉太阳光谱有新的谱线,1869年洛克耶(J.N.Lockyer)和富兰克林(E.Frankland)提出这是一种新元素,并按照元素来自太阳将其命名为Helium。
1881年意大利的巴尔米尼(L.Palmieri)就观看到某火山的气体光谱中有氦的谱线。
终于确认在地球上有氦,是由雷利(L.Rayleigh)和拉姆塞(W.Ramsay)经试验确认的,二人分离获得1904年诺贝尔物理学奖和化学奖。
雷利发觉由分解氨得来的密度比从空气中分别出来的氮气低0.5%。
经与拉姆塞合作讨论,于1894年第一次从空气中分别出氩(Ar)。
1962年,巴特利特(N.Batrlett)合成了第一个稀少气体的化合物Xe+[PtF6]-。
此后又有一些稀少气体化合物(如XeF2、XeF4等)不断被合成出来。
于是,“惰性气体”也随之改称为“稀少气体”。
因为稀少气体在化合状态时可达+8氧化数,所以有人建议把稀少气体元素定义为周期表ⅧA族元素,把铁系元素作为ⅧB族元素。
1. 稀少气体的性质稀少气体属单原子分子,分子间仅存在着微弱的范德华力,因此,稀少气体的蒸发热和在水中的溶解度都很小。
2.2K以下的液氦具有许多反常的性质,如超导性、低黏滞性等。
氦在常压下不能固化。
2. 稀少气体的用途比氢气平安得多的氦气可代替填充气球,在冶炼金属时氦气可提供惰性环境以避开高温下生成的金属与空气中的氧气或氮气发生反应。
液氦可用于维持超低温,如维持核磁共振波谱仪的超低温。
氖和氙在光源方面有着重要用途。
化学元素发现史
化学元素发现史(1)原子序数为1的元素是氢[H]。
氢是在1766年由英国的H.卡文迪许发现的。
H.卡文迪许用金属铁(锌)与盐酸(硫酸)反应制得氢气, 并且看到“不管用什么样的酸来溶解具有相同重量某种金属时都会产生相同重量的同样气体”。
H.卡文迪许将之称为可燃空气,并证明它在空气中燃烧生成水。
H.卡文迪许研究了氢气的多种制法;研究了氢气的物理性质和化学性质;确定了氢气同空气混合爆鸣的体积比。
1787年,法国化学家拉瓦锡证明氢是一种单质并命名。
1670年,波义耳曾经研究过氢气,已知其易燃性,然而未把其看作是一种单质,也未做过较全面的研究。
氢的英文名称为HYDROGEN,它来源于希腊文,原意为“水素”。
(2)原子序数为2的元素是氦[He]。
1868年8月8日,法国天文学家P.詹森和英国物理学家J.N.洛克耶尔在各自观测日全食时,用光谱分析仪研究了太阳光谱,发现有一条格外明亮的黄线,但不是钠线。
经查明,这条黄线只能属于某种未知的新元素所发射出来的。
他们俩人几乎同时把他们的发现以信件报告的形式分别寄给了法国巴黎科学院,引起了轰动。
当时人们普遍认为这条谱线仅属于太阳上某个未知元素,称之为“太阳的元素”。
1890年,美国化学家W.F.希尔布兰德用硫酸处理沥青铀矿时得到一种不活泼的气体,其化学性质具有惰性。
英国化学家W.雷姆赛1895年读到这个报告后立即重复进行实验,并把收集到的气体充入放电管精心做辉光光谱检查。
W.雷姆赛开始估计可能是刚发现不久的氩气,然而却发现辉光是黄色的,这使他想起了27年前发现的“太阳的元素”。
W.雷姆赛没有贸然下结论,他把气体标本寄给了当时最权威的光谱学家W.克鲁克斯进行判定,结果证明这种气体就是氦,从而在地球上也发现了“太阳的元素”。
W.雷姆赛发现氦的性质与氩相似,和其它所有元素的性质相差太远,无法归到现有元素周期表的任何一族。
W.雷姆赛建议开辟一个以氦和氩为代表的新的一族,即后来的零族元素,从而补充和完善了元素周期律。
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稀有气体发现简史
周期表中零族元素有氦、氖、氩、氪、氙和氡一共六种,它们都是气体。
六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。
发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛(RamsayW,1852-1916)。
下面我们按元素发现的先后顺序,分别简介这六种元素的发现经过。
氩Ar
早在1785年,英国著名科学家卡文迪什(CavendishH,1731-1810)在研究空气组成时,发现一个奇怪的现象。
当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等,卡文迪什把空气中的这些成分除尽后,发现还残留少量气体,这个现象当时并没有引起化学家们应有的重视。
谁也没有想到,就在这少量气体里竟藏着一个化学元素家族。
100多年后,英国物理学家瑞利(Rayleigh J W S,1842-1919)在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气每升重1.2508g,而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g,这0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。
他与化学家莱姆赛合作,把空气中的氮气和氧气除去,用光谱分析鉴定剩余气体,终于在1894年发现了氩。
由于氩和许多试剂都不发生反应,极不活泼,故被命名为Argon,即“不活泼”之意。
中译
名为氩,化学符号为Ar。
氦He
早在1868年,法国天文学家简森(Janssen P JC,1824-1907)在观察日全蚀时,就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D,这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。
同时,英国天文学家洛克耶尔(Lockyer JN,1836-1920)也观测到这条黄线D。
当时天文学家认
为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。
所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium,这是由两个字拼起来的,helio是希腊文太阳神的意思,后缀-ium是指金属元素而言。
中译名为氦。
1895年,莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(Travers MW,1872-1961)合作,在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦,证实了氦元素也是一种稀有气体,这种元素地球上也有,并且是非金属元素。
氪Kr、氖Ne、氙Xe
由于氦和氩的性质非常相近,而且它们与周期系中已被发现的其它元素在性质上有很大差异,莱姆赛根据周期系的规律性,推测出氦和氩可能是另一族元素,在它们之间一定有一个性质和氦、氩相近的家族。
果然,在1898年5月30日莱姆赛和特拉弗斯在大量液态空气蒸发后的残余物中,用光谱分析首先发现了比氩重的氪,他们把它命名为Krypton,即隐藏之意。
隐藏于空气中多年才被
发现。
1898年6月,莱姆赛和特拉弗斯在蒸发液态氩时收集了最先逸出的气体,用光谱分析发现了比氩轻的氖。
他们把它命名为neon,源自希腊词neos,意为新,即从空气中发现的新气体。
中译名为氖。
也就是现在氖灯里的气体。
1898年7月12日,莱姆赛和特拉弗斯在分馏液态空气,制得了氪和氖后,又把氪反复地分次萃取,从其中又分出一种质量比氪更重的新气体,他们把它命名为
Xenon,源自希腊文xenos,意为陌生人,即为人们所生疏的气体,因为它在空气中的含量极少,仅占总体积的一亿分之八。
氡Rn
氡是一种具有天然放射性的稀有气体,它是镭、钍和锕这些放射性元素在蜕变过程中的产物,因此,只有这些元素发现后才有可能发现氡。
1899年,英国物理学家欧文斯(Owens R B)和卢瑟福(RutherfordE,1871-1937)在研究钍的放射性时发现钍射气,即氡-220。
1900年,德国人道恩(Dorn F E)在研究镭的放射性时发现镭射气,即氡-222。
1902年,德国人吉赛尔(Giesel FO,1852-1927)在锕的化合物中发现锕射气,即氡-219。
直到1908年,莱姆赛确定镭射气是一种新元素,和已发现的其它稀有气体一样,是一种化学惰性的稀有气体元素。
其它两种射气,是它的同位
素。
1923年国际化学会议上命名这种新元素为radon,中文音译成氡,化学符号为Rn。
至此,氦、氖、氩、氪、氙、氡六种稀有气体作为一个家族全被发现了,它们占据了元素周期表零族的位置。
这个位置相当特殊,在它前面是电负性最强的非金属元素,在它后面是电负性最小的金属活泼性最强的金属元素。
由于这六种气体元素的化学惰性,很久以来,它们被称为"隋性气体"。
人类的认识是永无止境的,经过实践的检验,理论的相对真理性会得到发展和完善。
1962年,在加拿大工作的英国青年化学家巴特列特(Bartlett N,1932~)首先合成出第一个惰性气体的化合物──六氟合铂酸氙Xe[PtF6],动摇了长期禁锢人们思想。
"隋性气体"也随之改名"稀有气体"。
稀有气体的性质和用途
稀有气体的性质
稀有气体的化学性质是由它的原子结构所决定的。
除氦以外,稀有气体原子的最外电子层都是由充满的ns和np轨道组成的,它们都具有稳定的8电子构型。
稀有气体的电子亲合势都接近于零,与其它元素相比较,它们都有很高的电离势。
因此,稀有气体原子在一般条件下不容易得到或失去电子而形成化学键。
表现出化学性质
很不活泼,不仅很难与其它元素化合,而且自身也是以单原子分子的形式存在,原子之间仅存在着微弱的范德华力(主要是色散力)。
稀有气体的熔、沸点都很低,氦的沸点是所有单质中最低的。
它们的蒸发热和在水中的溶解度都很小,这些性质随着原子序数的增加而逐渐升高。
稀有气体的原子半径都很大,在族中自上而下递增。
应该注意的是,这些半径都是未成键的半径,应该仅把它
们与其它元素的范德华半径进行对比,不能与共价或成键半径进行对比。
氦是所有气体中最难液化的,温度在2.2K以上的液氦是一种正常液态,具有一般液体的通性。
温度在2.2K 以下的液氦则是一种超流体,具有许多反常的性质。
例如具有超导性、低粘滞性等。
它的粘度变得为氢气粘度的百分之一,并且这种液氦能沿着容器的内壁向上流动,再沿着容器的外壁往下慢慢流下来。
这种现象对于研究和验证
量子理论很有意义。
稀有气体的用途
稀有气体广泛应用到光学、冶金和医学等领域中。
例如:氦氖激光器、氩离子激光器等在国防和科研上有着广泛的用途。
氖在放电管内放射出美丽的红光,加入一些汞蒸气后又发射出蓝光,所以,氖被广泛用来制造霓虹灯。
氙在电场的激发下能放出强烈的白光,高压长弧氙灯经常用于电影摄影、舞台照明等。
在冶金工业中,氩和氦的最
大用途是为熔焊不锈钢等提供惰性气氛。
氪、氙和氡还能用于医疗上,氙灯能放出紫外线,氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。
氦还被用来代替氢充填气象气球和飞船,由于它不燃烧,比氢安全得多。
由于氦的沸点低,还被用于超低温技术。