稀有氣體都有哪些特性?
在氣體界,稀有氣體簡直做到獨樹一幟:其他的氣體單質(zhì)如氫氣、氧氣等都是由兩個原子構(gòu)成的分子組成,而這六種氣體的每個分子只要一個原子構(gòu)成。它們由本身的構(gòu)造導致極難發(fā)作化學反響,以至一度被稱為“惰性氣體”。
不同的氣體在不同的條件下會發(fā)出不一樣的光,普通氦氣—-橘紅,氖氣—-紅,氬氣—-藍紫,氪氣—-黃綠,氙氣—-與陽光顏色相同。
稀有氣體
空氣中約含0.94%(體積百分)的稀有氣體,其中絕大局部是氬氣。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。它們在低溫時都能夠液化。稀有氣體原子的Z外層電子構(gòu)造為ns2np6(氦為 1s2),是Z穩(wěn)定的構(gòu)造,它們的特性能夠用現(xiàn)代的原子構(gòu)造理論來解釋:它們都具有穩(wěn)定的8電子構(gòu)型。它們的Z外電子層的電子已“滿”(即已達成八隅體狀態(tài)),所以它們十分穩(wěn)定,極少停止化學反響。
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非常接近,溫度差距小于10 °C(18 °F),因而它們僅在很小的溫度范圍內(nèi)以液態(tài)存在。因而,稀有氣體原子在普通條件下不容易得到或失去電子而構(gòu)成化學鍵。表現(xiàn)出化學性質(zhì)很不生動,不只很難與其它元素化合,而且本身也是以單原子分子的方式存在,原子之間僅存在著微小的范德華力(主要是色散力)。經(jīng)氣體液化和分餾辦法可從空氣中取得氖、氬、氪和氙,而氦氣通常提取自自然氣,氡氣則通常由鐳化合物經(jīng)放射性衰變后別離出來。稀有氣體在工業(yè)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,潛水員所用的緊縮空氣瓶內(nèi)的氮要被氦替代,以防止氧中毒及氮麻醉的征狀。另一方面,由于氫氣十分不穩(wěn)定,容易熄滅和爆炸,現(xiàn)今的飛艇及氣球都采用氦氣替代氫氣。