惰性气体为什么又称稀有气体 为什么稀有气体曾被叫做惰性气体?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-10
零族元素的单质(均已气态或被多孔物质吸附的吸附态存在)具有很高的化学惰性,故常被称为惰性气体,但惰性是相对的,事实上这些气体均已制成化合物,氙的化学活性甚至可以比一些稳定性非常好的气体更强一些,因此将他们称为惰性气体并不很合适。现在教科书上已使用稀有气体代替原来的惰性气体一词。

这些气体在大气中的含量比大气中正常存在的其它气体要少,并明显低于百分子一,故称为稀有气体,但这个名称也不尽完善。例如氩气的含量就比二氧化碳高,不过二氧化碳在人类生活中非常常见,氩气含量虽然大些却那么不常见。因此综合来看稀有气体的名称更合理一些。

原子结构稳定啊,最外层电子都是8,在大气中含量极少。要在某些比如高温高压的岩层才有大量稀有气体存在。

惰性气体就是稀有气体吗?稀有气体有哪些应用?~

"惰性气体”一名也不符合事实,故改称稀有气体。

随着工业生产和科学技术的发展,稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学技术以至日常生活里。

  利用稀有气体极不活动的化学性质,有的生产部门常用它们来作保护气。例如,在焊接精密零件或镁、铝等活泼金属,以及制造半导体晶体管的过程中, 常用氩作保护气。原子能反应堆的核燃料钚,在空气里也会迅速氧化,也需要在氩气保护下进行机械加工。电灯泡里充氩气可以减少钨丝的气化和防止钨丝氧化,以 延长灯泡的使用寿命。

稀有气体通电时会发光。世界上第一盏霓虹灯是填充氖气制成的(霓虹灯的英文原意是“氖灯”)。氖灯射出的红光,在空气里透射力很强,可以穿过浓 雾。因此,氖灯常用在机场、港口、水陆交通线的灯标上。灯管里充入氩气或氦气,通电时分别发出浅蓝色或淡红色光。有的灯管里充入了氖、氩、氦、水银蒸气等四种气体(也有三种或两种的)的混合物。由于各种气体的相对含量不伺,便制得五光十色的各种霓虹灯。人们常用的荧光灯,是在灯管里充入少量水银和氩气,并 在内壁涂荧光物质(如卤磷酸钙)而制成的。通电时,管内因水银蒸气放电而产生紫外线,激发荧光物质,使它发出近似日光的可见光,所以又叫做日光灯。

利用稀有气体可以制成多种混合气体激光器。氦-氖激光器就是其中之一。氦氖混合气体被密封在一个特制的石英管中,在外界高频振荡器的激励下,混合气体的原子间发生非弹性碰撞,被激发的原子之间发生能量传递,进而产生电子跃迁,并发出与跃迁相对应的受激辐射波,近红外光。氦-氖激光器可应用于测量和通讯。
  
  氦气是除了氢气以外最轻的气体,可以代替氢气装在飞船里,不会着火和发生爆炸。
  液态氦的沸点为-269℃,是所有气体中最难液化的,利用液态氦可获得接近绝对零度(-273.15℃)的超低温。氦气还用来代替氮气作人造空气,供探海潜水员呼吸,因为在压强较大的深海里,用普通空气呼吸,会有较多的氮气溶解在血液里。当潜水员从深海处上升,体内逐渐恢复常压时,溶解在血液里的氮气要放出来形成气泡, 对微血管起阻塞作用,引起“气塞症”。氦气在血液里的溶解度比氮气小得多,用氦跟氧的混合气体(人造空气)代替普通空气,就不会发生上述现象。温度在2.2K以上的液氦是一种正常液态,具有一般液体的通性。温度在2.2K以下的液氦则是一种超流体,具有许多反常的性质。例如具有超导性、低粘滞性等。它的粘度变得为氢气粘度的百分之一,并且这种液氦能沿着容器的内壁向上流动,再沿着容器的外壁往下慢慢流下来。这种现象对于研究和验证量子理论很有意义。
  
  氩气经高能的宇宙射线照射后会发生电离。利用这个原理,可以在人造地球卫星里设置充有氩气的计数器。当人造卫星在宇宙空间飞行时,氩气受到宇宙射线的照射。照射得越厉害,氩气发生电离也越强烈。卫星上的无线电机把这些电离信号自动地送回地球,人们就可根据信号的大小来判定空间宇宙辐射带的位置和 强度。

  氪能吸收X射线,可用作X射线工作时的遮光材料。

  氙灯还具有高度的紫外光辐射,可用于医疗技术方面。氙能溶于细胞质的油脂里,引起细胞的麻醉和膨胀,从而使神经末梢作用暂时停止。人们曾试用80%氙和20%氧组成的混合气体,作为无副作用的麻醉剂。在原子能工业上,氙可以用来检验高速粒子、粒子、介子等的存在。
氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。

氡是自然界唯一的天然放射性气体,氡在作用于人体的同时会很快衰变成人体能吸收的氡子体,进入人体的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌。一般在劣质装修材料中的钍杂质会衰变释放氡气体,从而对人体造成伤害。体外辐射主要是指天然石材中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果,会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。
然而,氡也有着它的用途,将铍粉和氡密封在管子内,氡衰变时放出的α粒子与铍原子核进行核反应,产生的中子可用作实验室的中子源。氡还可用作气体示踪剂,用于检测管道泄漏和研究气体运动。

稀有气体或惰性气体是指元素周期表上的18族元素(IUPAC新规定,即原来的0族)。在常温常压下,它们都是无色无味的单原子气体,很难进行化学反应。天然存在的稀有气体有六种,即氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具放射性的氡(Rn)。而Og是以人工合成的稀有气体,原子核非常不稳定,半衰期很短(5毫秒)。根据元素周期律,估计Og比氡更活泼。不过,理论计算显示,它可能会非常活泼,并不一定能称为惰性气体。然而,碳族元素鈇(Fl,原临时命名为Uuq)表现出与稀有气体相似的性质 。

"noble gases"在十九世纪被化学家发现以来,由于深入理解其性质而多次改名。原本它们被称为稀有气体(rare gases),因为化学家认为它们是很罕见的。不过,这种说法只适用其中部分元素,并非所有都很少见。例如氩气(Ar, argon)在地球大气层的含量占0.923%,胜过二氧化碳(0.03%);而氦气(He, helium)在地球大气层的含量确实很少,但在宇宙却是相当充沛,它占有23%,仅次于氢(75%)。所以化学家又改称为惰性气体(又称钝气,inert gases),表示它们的反应性很低,不曾在自然中出现化合物过。对于那些早期需借由化合物来寻找元素的科学家,这些元素是比较难以寻找的。不过,最近的研究指出他们是可以和其他元素结合成化合物(此即稀有气体化合物),只是需要借助人工合成的方式。故最后改称为贵重气体(又称贵族气体、贵气体或高贵气体,noble gases),这个称呼是源自德语的Edelgas所翻译来的,是由雨果·埃德曼于1898年所定名。"noble"与黄金等的"贵金属"类似,表示它们不易发生化学反应,但并非不能产生任何化合物。
在中文译名方面,两岸三地有着不同的称呼。中国大陆全国自然科学名词审定委员会于1991年公布的《化学名词》中正式规定"noble gases"称为稀有气体一词。香港教育局的《中学化学科常用英汉词汇》称"noble gases"为(高)贵气体,而一般社会仍有使用惰性气体的称呼。而台湾方面,由国立编译馆的国家教育研究院建议常称"noble gases"为惰性气体,比较少用钝气、稀有气体等,然而也有被称为高贵气体。
发现史,1868年,天文学家在太阳的光谱中发现一条特殊的黄色谱线D3,这和早已知道的钠元素的D1和D2两条黄色谱线不同,由此预言在太阳中可能有一种未知元素存在。后来将这种元素命名为"氦",意为"太阳元素" 。


20多年后,拉姆塞证实了地球上也存在氦元素。1895年,美国地质学家希尔布兰德观察到钇铀矿放在硫酸中加热会产生一种不能自燃、也不能助燃的气体。他认为这种气体可能是氮气或氩气,但没有继续研究。拉姆塞知道这一实验后,用钇铀矿重复了这一实验,得到少量气体。在用光谱分析法检验该气体时,原以为能看到氩的谱线,却意外地发现一条黄线和几条微弱的其他颜色的亮线。拉姆塞把它与已知的谱线对照,没有一种同它相似。经过苦苦思索,终于想起27年前发现的太阳上的氦。氦的光谱正是黄线,如果这两条黄线能够重合,那么钇铀矿中放出的气体应是太阳元素氦了。拉姆塞十分谨慎,请当时英国最著名的光谱专家克鲁克斯帮助检验,证实拉姆塞所得的未知气体即为"太阳元素"气体。1895年3月,拉姆塞在《化学新闻》上首先发表了在地球上发现氦的简报,同年在英国化学年会上正式宣布这一发现。后来,人们在大气中、水中、天然气中、石油气中以及铀和外的矿石中,甚至在陨石中也发现了氦。1902年,德米特里·门捷列夫接受了氦和氩元素的发现,并这些稀有气体纳入他的元素排列之内,分类为第18族,而元素周期表即从该排列演变而来 。
拉姆塞继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分以寻找其他的稀有气体。他于1898年发现了三种新元素:氪、氖和氙。"氪"源自希腊语"κρυπτ(kruptós)",意为"隐藏";"氖"源自希腊语"νο(néos)",意为"新";"氙"源自希腊语"ξνο(xénos)",意为"陌生人"。氡气于1898年由弗里德里希·厄恩斯特·当发现,最初取名为镭放射物,但当时并未列为稀有气体[1] 。直到1904年才发现它的特性与其他稀有气体相似。1904年,瑞利和拉姆塞分别获得诺贝尔物理学奖和化学奖,以表彰他们在稀有气体领域的发现[2] 。瑞典皇家科学院主席西德布洛姆致词说:"即使前人未能确认该族中任何一个元素,却依然能发现一个新的元素族,这是在化学历史上独一无二的,对科学发展有本质上的特殊意义。
稀有气体的发现有助于对原子结构一般理解的发展。在1895年,法国化学家亨利·莫瓦桑尝试进行氟(电负性最高的元素)与氩(稀有气体)之间的反应,但没有成功。直到20世纪末,科学家仍无法制备出氩的化合物,但这些尝试有助于发展新的原子结构理论。由这些实验结果,丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在1913年提出,在原子中的电子以电子层形式围绕原子核排列,除了氦气以外的所有稀有气体元素的最外层的电子层总是包含8个电子。1916年,吉尔伯特·牛顿·路易斯制定了八隅体规则,指出最外电子层上有8个电子是任何原子最稳定的排布;此电子排布使它们不会与其他元素发生反应,因为它们不需要更多的电子以填满其最外层电子层。
但到了1962年,尼尔·巴特利特发现了首个稀有气体化合物六氟合铂酸氙。其他稀有气体化合物随后陆续被发现:在1962年发现了氡的化合物二氟化氡;并于1963年发现氪的化合物二氟化氪。2000年,第一种稳定的氩化合物氟氩化氢(HArF)在40K(-233.2℃)下成功制备。

1998年12月,俄罗斯杜布纳的联合核研究所的科学家以钙原子轰击钚来产生114号元素的单一原子,后来被命名为Fl。初步化学实验已显示该元素可能是第一种超重元素,尽管它位于元素周期表的第14族,却有着的稀有气体特性。2006年10月,联合核研究所与美国劳伦斯利福摩尔国家实验室的科学家成功地以钙原子轰击锎的方法,人工合成了Uuo,它是18族的第七个元素 。
2013年12月12日,两个研究超新星爆炸残骸的国际科研小组分别在美国《科学》杂志上报告说,他们在宇宙中首次发现了惰性气体分子,并在恒星爆炸的中心首次观测到生命的六大基本元素之一--磷的形成。
英国伦敦大学学院教授迈克·巴洛与同事利用欧洲航天局的赫舍尔太空望远镜,在远红外波段观测距地球6500光年的蟹状星云,结果发现了氩氢分子。他们所观测到的是氩的同位素氩36,来自蟹状星云中心的中子星的能量令其发生电离,然后与氢形成氩氢分子。这一发现也同时支持氩36同位素起源于超新星中心的理论。
在另一项研究中,韩国与美国研究人员发现银河系内已知最年轻的超新星残骸仙后座A中存在大量的磷。他们利用美国加州帕洛马山天文台5米口径的黑尔望远镜进行的观测表明,仙后座A中磷与铁56同位素的比率比银河系其他地方高出100倍,这说明磷也是在超新星中产生的。
在2013年以前,科学家已观测到生命的另五大基本元素碳、氢、氧、氮与硫在宇宙中的起源。
大约氮气发现的百年之后,英国化学家瑞利(Rayleigh,J.W.S.1842-1919),一方面从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气得到氮气;另一方面从氮化物分解制得氮气。他把这两种来源不同的氮气进行比较,发现在正常状态下前者的密度是1.2572克/升,后者的密度是1.2508克/升,为什么空气中的氮气密度要大些呢?是不是其中还有较重的不活泼气体?英国化学家莱姆大塞(Ramsay,W.1852-1916)用燃烧的镁与空气中的氮气作用,以除去空气中的氮,结果剩下少量的稀有气体。经光谱检验,证明是一种新的气体元素叫做氩。后几年他用分级蒸馏法,从粗制的氩中分离出其它三种稀有气体──氖、氪、氙。1895年,莱姆塞用硫酸处理沥青油矿,产生一种气体,用光谱鉴定为氦。由于他先后发现氦、氖、氪、氩、氙,获得了1904年诺贝尔化学奖。


#钟娄俩# 稀有气体过去曾被人们称做“惰性气体”.是因为 ( ) -
(18994942678): 肯定选C.稀有气体最外层是8电子结构(除了氦最外层是2个电子),是稳定结构,所以不容易与其它物质反应,化学性质不活泼,所以才叫做“惰性气体”.

#钟娄俩# 稀有气体曾被称为惰性气体对吗 -
(18994942678): 最初认为稀有气体不能参加化学反应,所以使用了“惰性气体”这一叫法.1962年法国科学家巴特列用Xe和PtF6反应制得了XePtF6,打破了这一说法,后来又制取了许多化合物如XeF2、XeO3等,叫“惰性气体”不再合适,但由于习惯仍沿用,不过现在叫稀有气体的多.

#钟娄俩# 哪些是惰性气体? - 作业帮
(18994942678):[答案] 惰性气体又叫稀有气体,指氦、氖、氩、氪、氙、氡以及不久前发现的Uuo7种元素,又因为它们在元素周期表上位于最右侧的零族,因此亦称零族元素. 原本它们被称为稀有气体(rare gases),因为化学家认为它们是很罕见的.不过,这种说法只适...

#钟娄俩# 惰性气体等于稀有气体吗请举例哦 - 作业帮
(18994942678):[答案] 嗯, 稀有气体的单质在常温下为气体,且除氩气外,其余几种在大气中含量很少(尤其是氦),故得名“稀有气体”,历史上稀有气体曾被称为“惰性气体”,这是因为它们的原子最外层电子构型除氦为1s2(上标)外,其余均为8电子构型(ns2...

#钟娄俩# 惰性气体有那些?
(18994942678): 氦He氖Ne氩Ar氪Kr氙Xe氡Rn

#钟娄俩# 惰性气体等于稀有气体吗 - 作业帮
(18994942678):[答案] 因此,稀有气体的化学性质很不活泼,所以过去人们曾认为他们与其他元素之间不会发生化学反应,称之为“惰性气体”.然而正是这种绝对的概念束缚了人们的思想,阻碍了对稀有气体化合物的研究.1962年,在加拿大工作的26岁的英国青年化学家...

#钟娄俩# 什么元素的化学性质最稳定? - 作业帮
(18994942678):[答案] 惰性气体 我们在地球上所见到的一切东西都是由元素化合而成的,而有些元素与其他元素相比,显得不大愿意参与化合反应.然而,在1988年年初,一位名叫W·科克(W.Koch)的美国化学家证明,即使最不合群的元素也可以诱使它参与化合反应....

#钟娄俩# 什么是稀有气体?又叫什么?
(18994942678): 稀有气体的单质在常温下为气体,且除氩气外,其余几种在大气中含量很少(尤其是氦),故得名“稀有气体”,历史上稀有气体曾被称为“惰性气体”,这是因为它们的原子最外层电子构型除氦为1s2(上标)外,其余均为8电子构型(ns2np...

#钟娄俩# 什么是稀有气体? -
(18994942678): 稀有气体元素指氦、氖、氩、氪、氙、氡6 种元素,又因为它们在元素周期表上位于最右侧的零...

#钟娄俩# 化学判断题稀有气体也称惰性气体,它是混合物,这种说法正确吗?
(18994942678): 答:正确 稀有气体曾被称为“惰性气体”. 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称,它是混合物. 所以上述说法是正确的.