稀有气体的理化性质

2018-12-17  来自: 百度 浏览次数:254

空气中约含0.94%(体积百分)的稀有气体,其中绝大部分是氩气

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它元素作用,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

稀有气体的特性可以用现代的原子结构理论来解释:它们的最外电子层的电子已"满"(即已达成八隅体状态),所以它们非常稳定,极少进行化学反应,至今只成功制备出几百种稀有气体化合物。每种稀有气体的熔点和沸点十分接近,温度差距小于10 °C(18 °F),因此它们仅在很小的温度范围内以液态存在。

经气体液化和分馏方法可从空气中获得氖、氩、氪和氙,而氦气通常提取自天然气,氡气则通常由镭化合物经放射性衰变后分离出来。稀有气体在工业方面主要应用在照明设备、焊接和太空探测。氦也会应用在深海潜水。如潜水深度大于55米,潜水员所用的压缩空气瓶内的氮要被氦代替,以避免氧中毒氮麻醉的征状。另一方面,由于气非常不稳定,容易燃烧和爆炸,现今的飞艇及气球都采用氦气替代氢气。

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)。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。

18族包括氦、氖、氩、氪、氙和氡共六种元素,统称为稀有气体。

关键词: 稀有气体   氢气        

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