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惰性氣體也被稱為稀有氣體,在元素周期表的最右邊,也叫零族元素。他們都可以通過液態空氣的分餾獲得的單原子氣體,在固態時,都屬于分子晶體。
?稀有氣體 |
?空氣中的含量 |
?氦 (He)? |
?20萬分之一 |
?氖 (Ne) |
?55000分之一 |
?氬 (Ar) |
?0.9% |
?氪 ( Kr) |
?67萬分之一 |
?氙?( Xe) |
?一億分之零點六 |
?氡?(Rn) |
?是由鐳進行放射性衰變時產生的放射性元素 |
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霓虹燈與惰性氣體
我們看到的霓虹燈五光十色,秘密就在于它里面的惰性氣體,因為不同的惰性氣體會發出不同顏色的光。
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?稀有氣體 |
?光譜顏色(放電管中) |
?氦 (He)? |
黃 |
?氖 (Ne) |
紅 |
?氬 (Ar) |
藍 |
?氪 ( Kr) |
淡藍 |
?氙?( Xe) |
藍綠 |
?氡?(Rn) |
霓虹燈發光不是化學變化
燈管里充入了氖、氬、氦、水銀蒸氣等四種氣體(也有三種或兩種的)的混合物。由于各種氣體的相對含量不同,便制得五光十色的各種霓虹燈。燈管兩端有金屬片。當電流經過金屬片時,電子便以高速由負極飛往正極,途中與惰性氣體的原子碰撞,使惰性氣體自己的電子由穩定的電子層跑往能量較高的電子層,進入激發態,激發態中的惰性原子又是不穩定的,他的電子又會跑回能量較低的穩定的電子層,恢復至穩定態,中間的能量以光能的形式釋放。只要繼續通電,這個過程便會循環不息,電子躍遷,霓虹燈發光。
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惰性氣體的發現
二百多年前,人們已經知道,空氣里除了少量的水蒸氣、二氧化碳外,其余的就是氧氣和氮氣。
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1785年,英國科學家卡文迪許在實驗中發現,把不含水蒸氣、二氧化碳的空氣除去氧氣和氮氣后,仍有很少量的殘余氣體存在。這種現象在當時并沒有引起化學家的重視。
一百多年后,英國物理學家雷利測定氮氣的密度時,發現從空氣里分離出來的氮氣每升質量是1.2572克,而從含氮物質制得的氮氣每升質量是1.2505克。經多次測定,兩者質量相差仍然是幾毫克??少F的是雷利沒有忽視這種微小的差異,他懷疑從空氣分離出來的氮氣里含有沒被發現的較重的氣體。于是,他查閱了卡文迪許過去寫的資料,并重新做了實驗。1894年,他在除掉空氣里的氧氣和氮氣以后,得到了很少量的極不活潑的氣體。與此同時,雷利的朋友、英國化學家拉姆賽用其它方法從空氣里也得到了這樣的氣體。經過分析,判斷該氣體是一種新物質。由于這氣體極不活潑,所以命名為氬(拉丁文原 意是“懶惰”)。
?以后幾年里,拉姆賽等人又陸續從空氣里發現了氦氣、氖氣(名稱原意是“新的”意思)、氪氣(名稱原意是“隱藏”意思)和氙氣(名稱原意是“奇異”意思)。
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惰性氣體有化合物嗎
因為惰性氣體的原子最外層都是穩定的電子層結構,人們都會認為稀有氣體成員的化學性質都呈現出超常的不活潑,它們的單質被認為是這些元素穩定存在時的唯一形式。但是現在的事實是6種惰性氣體元素氦、氖、氬、氪、氙和氡中,就只有原子量最小的氦和氖尚未被合成穩定化合物了。
1962年6月,英國青年化學家巴特利特發表了合成Xe(PtF6)的簡報,使科學界大為震驚,從此打破了人為劃定的不存在“稀有氣體元素”化合物的禁區,使“稀有氣體元素”化學得到了飛躍的發展。
至今,已合成了四百多種“稀有體元素”化合物,其中有的并不需要精密的實驗設備,如氙和氟的混和氣體只需要放在日光下照射,即可生成二氟化氙?!≡谝欢l件下,Xe可與F2發生反應,生成三種穩定的Xe的氟化物。XeF2.XeF4和XeF6。
鑒于此,我們看到惰性氣體并不惰性,還是把他們稱為稀有氣體比較穩妥
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