稀有气体的发现
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稀有气体化学
一.稀有气体简介 二.稀有气体的化学性质
三.稀有气体及其化合物的应用
制作:刘芳洋
一、稀有气体的简介
(1).稀有气体的发现
(2).稀有气体的物理性质
稀有气体的发现
&1.He的发现 1868年, Janssen(法)和Lockyer（英）用分光镜分 别从太阳表面上观测到一条新的 黄色谱线D3,认为它 仅属于太阳上的某一未知元素,命名为氦(Helium).1895 年Ramsay（英）用光谱实验证实了Hillebrand用酸处 理沥青时获得的不活泼气体为氦,结束了以为只有太阳 上有氦的误解.以后在地球其他物质中也陆续发现了氦. &2.Ar的发现 早在1785年,英国著名科学家Cavendish H.在研究空 气组成时，就发现在电火花作用下，用缄液吸收了氮 和氧化合生成的氧化氮后，仍然有近1%的残存气体， 但这并未引起重视，谁也没有想到，就在这少量气体 里竟藏着整整一个族的化学元素。
100多年后，英国物理学家瑞利（Rayleigh J.W.S.） 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，瑞利无法解释，于是写信 给《自然》，遍请读者回答，但无复信。 1894年,他与Ramsay合作，把空气中的氮气和氧 气除去，用光谱分析鉴别剩余气体时发现了氩。由 于氩和许多试剂都不发生反应，极不活泼，故命名 为 Argon(在希腊文中是“懒惰”的意思，中译为氩， 元素符号是 Ar)
&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。
4.0026 20.183 39.948 1s2
0.17847 克/升
131.30 222.02 5s25p6
5.887 克/升
2s22p6
0.9002 克/升
3s23p6
1.17837 克/升
6s26p6
9.73 克/升
密度源自文库
氦
熔点/oc
沸点/oc 溶解度
(ml／L水)
氖
-248.67
-245.9
然而在1962年，29岁的Bartlett(英)在研究铂 的氟化合物时得到一淡红色的固体。在确认其化 _ 2+ 学式是o （ PtF6) 之后，他根据氙的第一电离能 为1130kJ/mol，和氧分子变成o2+时所需的能量 1110kJ/mol相近，认为用同样的合成条件应当能 _ _ 够得到与o2+（ PtF6) 相似的Xe+ （ PtF6) ,结果 获得了成功，并在实验室里用不太激烈的条件合 成了第一个稳定的稀有气体元素化合物，揭开了 稀有气体元素化学的新的一页。巴特利特的发现 和随之而来的种种稀有气体元素化合物的逐一出 现，对于化学家们所熟悉的经典原子结构理论和 化学键理论无疑是一次强烈的冲击，使人们耳目 为之一新。
二.稀有气体的化学性质
&.氙的化学性质
#. 氙的复合氟化物 #. 氙的卤素化合物 #. 氙的氧化物和氟氧化物 #. 氙的复合物
&.其他稀有气体的化学性质
#. #. #. 氪的化合物 氡的化合物 合成其他稀有气体化合物的可能性
&.氙的化学性质
#. 氙的复合氟化物
自从上上个世纪发现稀有气体以来,历经六 十多年的探索和尝试,没有制备出任何一种稀 有气体的化合物;因为稀有气体成员的化学性 质都呈现出超常的不活泼，它们的单质被认为 是这些元素稳定存在时的唯一形式,被当成最 安全的惰性气体。几乎没有人怀疑过稀有气体 元素有化合能力和稀有气体元素的原子结构是 一种稳定结构的结论。
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
Ne 10
氩
Ar 18
氪
Kr 36 83.80 4s24p6
3.733 克/升
氙
Xe 54
氡
Rn 86
He 2
&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）。
至此，氦、氖、氩、氪、氙、氡六种稀 有气体作为一定族全被发现了。它们占元 素周期表零族的位置,这个位置相当物殊， 在它前面的是电负性最强的非金属元素;在 它后面是电负性最弱的金属元素;而其本身 则是电离能最大的一族元素。由于这六种 气体元素的化学惰性，因此很久以来它们 被称为“惰性气体元素”，直到 Xe 被 PtF6 氧化及其他稀有气体化合物出现后， “惰性气体”才因其在自然界储量极少而 改名为“稀有气体”。
氩
-189.2
-185.7
氪
156.6
氙
-111.9
氡
-71
-272.2
-268.9 13.8 122 2372
-153.3 -107.1 23 198 1351 110.9 209 1172
-61.8
使水分解
14.7 160 2038
37.9 191 1523
原子半径
(pm)
214 1038
第一电离 能(kj/mol)
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）。
一.稀有气体简介 二.稀有气体的化学性质
三.稀有气体及其化合物的应用
制作:刘芳洋
一、稀有气体的简介
(1).稀有气体的发现
(2).稀有气体的物理性质
稀有气体的发现
&1.He的发现 1868年, Janssen(法)和Lockyer（英）用分光镜分 别从太阳表面上观测到一条新的 黄色谱线D3,认为它 仅属于太阳上的某一未知元素,命名为氦(Helium).1895 年Ramsay（英）用光谱实验证实了Hillebrand用酸处 理沥青时获得的不活泼气体为氦,结束了以为只有太阳 上有氦的误解.以后在地球其他物质中也陆续发现了氦. &2.Ar的发现 早在1785年,英国著名科学家Cavendish H.在研究空 气组成时，就发现在电火花作用下，用缄液吸收了氮 和氧化合生成的氧化氮后，仍然有近1%的残存气体， 但这并未引起重视，谁也没有想到，就在这少量气体 里竟藏着整整一个族的化学元素。
100多年后，英国物理学家瑞利（Rayleigh J.W.S.） 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，瑞利无法解释，于是写信 给《自然》，遍请读者回答，但无复信。 1894年,他与Ramsay合作，把空气中的氮气和氧 气除去，用光谱分析鉴别剩余气体时发现了氩。由 于氩和许多试剂都不发生反应，极不活泼，故命名 为 Argon(在希腊文中是“懒惰”的意思，中译为氩， 元素符号是 Ar)
&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。
4.0026 20.183 39.948 1s2
0.17847 克/升
131.30 222.02 5s25p6
5.887 克/升
2s22p6
0.9002 克/升
3s23p6
1.17837 克/升
6s26p6
9.73 克/升
密度源自文库
氦
熔点/oc
沸点/oc 溶解度
(ml／L水)
氖
-248.67
-245.9
然而在1962年，29岁的Bartlett(英)在研究铂 的氟化合物时得到一淡红色的固体。在确认其化 _ 2+ 学式是o （ PtF6) 之后，他根据氙的第一电离能 为1130kJ/mol，和氧分子变成o2+时所需的能量 1110kJ/mol相近，认为用同样的合成条件应当能 _ _ 够得到与o2+（ PtF6) 相似的Xe+ （ PtF6) ,结果 获得了成功，并在实验室里用不太激烈的条件合 成了第一个稳定的稀有气体元素化合物，揭开了 稀有气体元素化学的新的一页。巴特利特的发现 和随之而来的种种稀有气体元素化合物的逐一出 现，对于化学家们所熟悉的经典原子结构理论和 化学键理论无疑是一次强烈的冲击，使人们耳目 为之一新。
二.稀有气体的化学性质
&.氙的化学性质
#. 氙的复合氟化物 #. 氙的卤素化合物 #. 氙的氧化物和氟氧化物 #. 氙的复合物
&.其他稀有气体的化学性质
#. #. #. 氪的化合物 氡的化合物 合成其他稀有气体化合物的可能性
&.氙的化学性质
#. 氙的复合氟化物
自从上上个世纪发现稀有气体以来,历经六 十多年的探索和尝试,没有制备出任何一种稀 有气体的化合物;因为稀有气体成员的化学性 质都呈现出超常的不活泼，它们的单质被认为 是这些元素稳定存在时的唯一形式,被当成最 安全的惰性气体。几乎没有人怀疑过稀有气体 元素有化合能力和稀有气体元素的原子结构是 一种稳定结构的结论。
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
Ne 10
氩
Ar 18
氪
Kr 36 83.80 4s24p6
3.733 克/升
氙
Xe 54
氡
Rn 86
He 2
&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）。
至此，氦、氖、氩、氪、氙、氡六种稀 有气体作为一定族全被发现了。它们占元 素周期表零族的位置,这个位置相当物殊， 在它前面的是电负性最强的非金属元素;在 它后面是电负性最弱的金属元素;而其本身 则是电离能最大的一族元素。由于这六种 气体元素的化学惰性，因此很久以来它们 被称为“惰性气体元素”，直到 Xe 被 PtF6 氧化及其他稀有气体化合物出现后， “惰性气体”才因其在自然界储量极少而 改名为“稀有气体”。
氩
-189.2
-185.7
氪
156.6
氙
-111.9
氡
-71
-272.2
-268.9 13.8 122 2372
-153.3 -107.1 23 198 1351 110.9 209 1172
-61.8
使水分解
14.7 160 2038
37.9 191 1523
原子半径
(pm)
214 1038
第一电离 能(kj/mol)
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）。