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稀有氣體化學性質,稀有氣體的用途及其性質

  • 化學
  • 2023-05-26
目錄
  • 稀有氣體氧化性強嗎
  • 稀有氣體在化學反應中的作用
  • 稀有氣體如何制取
  • 稀有氣體化學性質活潑
  • 稀有氣體的主要性質

  • 稀有氣體氧化性強嗎

    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,微溶于水,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,隨著原子量的增加,熔點和

    沸點增大。它們在低溫時都可以液化。

    稀有氣體原子的最外層電子結構為ns2np6(氦為 1s2),是最穩定的結構,因此,在通常

    條件下不與其它元素作用,長期以來被認為是化學性質極不活潑,不能形成化合物的惰

    性元素。

    稀有氣體的特性差中可以用現代的原子結構理論來解釋: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,至今只成功制備出幾百種稀有

    氣體化合物。每種稀有氣體的熔點和沸點十分接近,溫度差距小于10 °C(18 °F),因此它

    們僅在很小的溫度范圍內以液態存在。

    經氣體液化和分餾方法可從空氣中獲得氖、氬、氪和氙,而氦氣通常提取自天然氣,氡氣

    則通常由鐳化合物經放射性衰變后分離出來。稀有氣體在工業方面主要應用在照明設備、

    焊接和太空探測。氦也會應用在深海潛水。如潛水深度大于55米,潛水員所用的壓縮空氣

    瓶內的氮要被氦代替,以避免氧中毒及氮麻醉的征狀。另一方面,由于氫氣非常不穩定,

    容易燃燒和爆炸,現今的飛艇及氣球都采用氦氣替代氫氣。稀有氣體在高壓電場下除氦以

    外,稀有氣體原子的咐衡最外電子層都是由充滿的ns和np軌道組成的,它們都具有穩定的8電

    子構型。稀有氣體的電子親合勢都接近于零,與其它元素相比較,它們都有很高的電離勢

    。因此衡慶做,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

    間僅存在著微弱的范德華力(主要是色散力)。直到1962年,英國化學家N˙巴利特才利用強

    氧化劑PtF6與氙作用,制得了第一種惰性氣體的化合物Xe[PtF6],以后又陸續合成了其他惰

    性氣體化合物,并將它的名稱改為稀有氣體。

    空氣是制取稀有氣體的主要原料,通過液態空氣分級蒸餾,可得稀有氣體混合物,再用

    活性炭低溫選擇吸附法,就可以將稀有氣體分離開來。

    18族包括氦、氖、氬、氪、氙和氡共六種元素,統稱為稀有氣體。

    稀有氣體或惰性氣體是指元素周期表上的18族元素(IUPAC新規定,即原來的0族)。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。天然存在的稀有氣體有六

    種,即氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具放射性的氡(Rn)。而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(5毫秒)。根據元素周期律,估計Og比氡更

    活潑。不過,理論計算顯示,它可能會非常活潑,并不一定能稱為惰性氣體。然而,碳族

    元素鈇(Fl,原臨時命名為Uuq)表現出與稀有氣體相似的性質 。

    "noble gases"在十九世紀被化學家發現以來,由于深入理解其性質而多次改名。原本它

    們被稱為稀有氣體(rare gases),因為化學家認為它們是很罕見的。不過,這種說法只適

    用其中部分元素,并非所有都很少見。例如氬氣(Ar, argon)在地球大氣層的含量占0.923%,

    勝過二氧化碳(0.03%);而氦氣(He, helium)在地球大氣層的含量確實很少,但在宇宙卻是相

    當充沛,它占有23%,僅次于氫(75%)。所以化學家又改稱為惰性氣體(又稱鈍氣,inert

    gases),表示它們的反應性很低,不曾在自然中出現化合物過。對于那些早期需借由化合

    物來尋找元素的科學家,這些元素是比較難以尋找的。不過,最近的研究指出他們是可以

    和其他元素結合成化合物(此即稀有氣體化合物),只是需要借助人工合成的方式。故最后改

    稱為貴重氣體(又稱貴族氣體、貴氣體或高貴氣體,noble gases),這個稱呼是源自德語的

    Edelgas所翻譯來的,是由雨果·埃德曼于1898年所定名。"noble"與黃金等的"貴金屬"類

    似,表示它們不易發生化學反應,但并非不能產生任何化合物。

    稀有氣體在化學反應中的作用

    稀有氣體的化學性質極不活潑,是不能形成攜春化合物的惰性元素。因為稀有氣體原子的最外層電子結構是最穩定的結構,有的生產部門常用稀有氣體來作保護氣。

    稀有氣體

    稀有氣體或惰性氣體是指元素周期表上的18族元素。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。天此隱灶然存在的稀有氣體有六種,即氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具放射性的氡(Rn)。

    而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(5毫秒)。根據元素周期律,估計Og比氡更活潑。不過,理論計算顯示,它可能會非常活潑,并不一定能稱為惰性氣體。森扮

    稀有氣體如何制取

    物理性質

    單質氮在常況下是一種無色無臭的氣體,在標準情況下的氣體密度是1.25g·dm-3,氮氣在標準大氣壓下,冷歲知卻至-195.8℃時,變成沒有顏色的液體,冷卻至-209.86℃時,液態氮變成雪狀的固體。

    氮氣在水里中檔溶解度很小,在常溫常壓下,1體積水中大約只溶解0.02體積的氮氣。它是個難于液化的氣體。在水中的溶解度很小,在283K時,一體積水約可溶解0.02體積的N2。氮氣在極低溫下會液化成白色液體,進一步降低溫度時,更會形成白色晶狀固體。

    化學性乎培消質

    氮氣分子的分子軌道式為 ,對成鍵有貢獻的是 三對電子,即形成兩個π鍵和一個σ鍵。 對成鍵沒有貢獻,成鍵與反鍵能量近似抵消,它們相當于孤電子對。由于N2分子中存在叁鍵N≡N,所以N2分子具有很大的穩定性,將它分解為原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的雙原子分子中最穩定的。

    稀有氣體化學性質活潑

    空咐知態氣中約含1%(體積百分)稀有氣體,其中絕大部分是氬。稀有氣體都是無色、無臭、無味的,微溶于水,溶解度衡源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,隨著原子量的增加,熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液化。稀有氣體原子的最外層電子結構為ns2np6(氦為

    1s2),是最穩定的結構,因此,在通常條件下不與其他元素作用,長期以來被認為是化學性質極不活潑,不能形成化合物的惰性元素。除氦以外,稀有氣體原子的最外電子層都是由充滿的ns和np軌道組成的,它們都具有穩定的8電子構型。稀有氣體的電子親合勢都接近于零,與其它元素相比較,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,原子之間僅存在著微弱的范德華力(主要是色散力)。直到1962年,英國化學家n.巴利特才利用強氧化劑ptf6與氙作用,制得了第一種惰性氣體的化合物xe[ptf6],以后又陸續合成了其他惰性氣體化合物,并將它的名稱改為稀有氣體。空氣是制取稀有氣體的主要原料,通過液態空氣分級蒸餾,可得稀有氣體混合猛帆物,再用活性炭低溫選擇吸附法,就可以將稀有氣體分離開來。

    稀有氣體的主要性質

    物理性質:高壓電擊穿后有顏色~具體的我不太記備返得了,反正氙氣是白色的,還有一個是綠的,一個是紫的迅滾橘。

    化學性質:惰性氣體,化學性質穩定且基本上不與其他物質反應,有些可用作保護氣畝團。

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