惰性气体的有关问题 惰性气体有哪几种?都有什么作用?

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-31
首先它们的熔沸点不是非常接近,而是氦、氖相近,氩、氪、氙、氡接近,因为从氩开始,核外电子层大于三层了,导致原子之间的范德华力(主要是色散力)不稳定,从而熔沸点比氦、氖要高出明显的一段(惰性气体虽然是单质,但固态下都是分子晶体,所以存在范德华力)。稀有气体原子的最外层电子结构为ns2np6就是原子核最外层电子是8个,(氦为 1s2,原子核最只有两个电子层,最外层有两个电子),是最稳定的结构,在通常条件下不与其它元素作用,导致它们在大自然中都是以单原子的游离态气体形式存在,它们相同的最外层原子构造注定了都是极其稳定的气体,所以熔点沸点都是非常低的,但是电子层数不同,导致了后四种气体熔沸点明显偏高。 下面是稀有气体熔沸点表:氦,熔点-272.2°C(25个大气压),沸点-268.9°C。氖,熔点-248.67℃,沸点-245.9℃。 氩,熔点-189.2℃。沸点-185.7度。
氪,熔点-156.6℃,沸点-152.30±0.10℃。氙,密熔点-111.9℃,沸点-107.1±3℃。氡,熔点为-71 ℃,沸点为-61.8 ℃。看得出氖、氩熔沸点相差5、60度,但其余的任何相邻两种只相差3、40度,就像氖和氩之间还差一种元素(熔点-210~200℃,沸点-210~200℃),但其实不存在那种元素。

稀有气体指氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气6 种气体,
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”,



什么是惰性气体?~

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。 最不喜欢结合的元素是一组被称作“惰性气体”的元素(“惰性”一词的英文原意是“高贵”,英文中惰性气体为“inert gas”或“noble gas”,“inert”意为“惰性的”,而“noble”意为“高贵的”。这些元素之所以被以此相称,是与它们孤傲、排他的特性有关)。也称稀有气体(rare gas),因为在地壳和大气层中含量很少,除氡外都可作为工业气体由空气分离而制得。通常具有化学惰性,但近年来已能制得氙、氪、氡的一些具有一定稳定性的化合物。
惰性气体共有六种,按照原子量递增的顺序排列,依次是氦、氖、氩、氪、氙、氡。在通常情况下,它们不与其他元素化合,而仅以单个原子的形式存在。
事实上,这些原子对于它们自己同类中的其他原子的存在也漠不关心,甚至不愿互相靠近到可以形成液体的程度,因而在常温下,它们都不会液化。它们全是气体,存在于大气之中。
首先被发现的惰性气体是氩,1894年就被探测到。它也是最常见的惰性气体,占大气总量的1%。其他惰性气体几年之后才被发现,它们在地球上的含量很少。当一个原子向另一个原子转移电子或与另一个原子共享电子时,它们便相互化合了。惰性气体不愿这么做,其原因是它们的原子中的电子分布得非常匀称,要想改变其位置就需要输入很大的能量,这种情况是不大可能发生的。
较大的惰性气体原子,例如氡,它的最外层的电子(参与化合反应者)与原子核离得较远。因此,外层电子与原子核之间的吸引力相对来说比较弱。由于这一原因,氡是惰性气体中惰性最弱的,只要化学家创造出合适的条件,也最容易迫使氡参与化合反应。
较小的惰性气体原子,其最外层电子离原子核比较近。这些电子被抓得比较牢固,使其原子难以与其他原子发生化合反应。
事实上,化学家已经迫使原子比较大的惰性气体——氪、氙、氡,与氟和氧那样的原子进行化合,氟与氧特别喜欢接受其他原子的电子。原子更小一些的惰性气体——氦、氖、氩——已经小到惰性十足的程度,迄今为止任何化学家都无法使它们参与化合反应。
原子最小的惰性气体是氦。在所有各类元素中,它是最不喜欢参与化合反应的,也是惰性最强的元素。甚至氦原子本身之间也极不愿意结合,因而直到温度降到4K时,才能变成液态。液态氦是能够存在的温度最低的液体,它对于科学家研究低温是至关重要的。
氦在大气中只有微量的存在,不过当像铀与钍这样的放射性元素衰变时,也能生成氦。这种积聚过程发生在地下,因而在一些油井中能产生氦。这种资源很有限,不过至今尚未耗尽。
每个氦原子只有两个电子,它被氦原子核束缚得如此之紧,以至要想抓走其中的一个电子,比之任何其他原子而言,要付出更多的能量。面对这样紧的束缚,那么是否能使氦原子放弃一个电子,或与其他原子共享一个电子,从而产生化合反应呢?
为了计算电子的行为,化学家采用了一种被称为“量子力学”的数学体系,这是在20世纪20年代创立的。化学家科克把它的原理应用到对氦的研究中。比如.假设一个铍原子(有四个电子)与一个氧原子(有八个电子)进行化合反应。在化合过程中,铍原子交出两个电子给氧原子,从而使它们结合在一起。用量子力学进行计算的结果表明,铍原子中背对着氧原子的那一侧电子出现的几率非常小。
根据量子力学方程,如果一个氦原子参与进来。它就会与铍原子上电子出现几率非常小的那一侧共享两个电子,从而形成氦-铍-氧的化合物。
迄今为止,还没有其他原子化合反应能够产生俘获氦原子的条件,而且即便是氦-铍-氧,也只有在足以使空气液化的温度条件下,或许能结合在一起。现在对于化学家来说,必须对在极低温度条件下的物质进行研究,看看是否真能够通过实践证实理论,迫使氦参与化合反应,从而打垮这种惰性最强的元素!

惰性气体:又称钝气、稀有气体、贵重气体

1.钝气包括:氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),均为无色、无臭、气态的单原子分子。周期表中为第18族(ⅧA族),外层电子已达饱和,活性极小。

2.一般通性:

(1)原子量、密度、熔点、沸点、原子半径随原子序增加而增加。

(2)游离能随原子序增加而减少。

3.用途:

(1)He:可用作安全气球或飞船,与氧混合供潜水用,可防止潜水夫病。

*在油井中所产天然气含2%,为工业用的主要来源。

制备法:将天然气压缩及冷却而液化,He难液化而分离。

(2)Ne:在真空放电管中发生红色光,用於广告灯。

(3)Ar:填充灯泡保护钨丝。

(4)Kr,Xe:用在照相工业。Kr,Xe在真空放电管中,发出蓝色光。

(5)Rn:为放射性气体,自然界中几乎不存在。但是在劣质装修材质中会有钍的杂质,从而衰变产生氡气。

4.钝气化合物

1962年加拿大巴勒特发现了第一种钝气化合物—Xe之氟化物,接著有数百种Kr、Xe的化合物相继合成成功(如XeF2、KrF2),而传统的”惰性气体不能形成化合物”的观念需加以修正,惰性气体只是不活泼而已。所以,现在已经不称其为“惰性气体”,而改称为“稀有气体”了。

惰性气体(稀有气体)共有七种,它们是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn,放射性)、气奥(Og,放射性,人造元素)。作用分别是:
1、氦在通常情况下为无色、无味的气体,是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦是最不活泼的元素。氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂。此外,由于密度比空气小且性质稳定,氦还可以作为浮升气体。
2、氖是一种惰性气体,在一般情况下不与其他物质发生反应。氖在放电时发出橘红色辉光,大量应用于城市霓虹灯。另外日常生活中使用的试电笔中也充入氖气,这是利用了氖放电发光以及电阻很大的特性。
3、氩单质为无色、无臭和无味的气体。氩不能燃烧,也不能助燃。氩的最早用途是向电灯泡内充气。焊接和切割金属也使用大量的氩。用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体,即氩弧焊。
4、氪是一种化学元素,是一种无色、无臭、无味的惰性气体,把它放电时呈橙红色,常用于制作荧光灯。
5、氙,化学性质极不活泼。氙具有极高的发光强度,在照明技术上用来充填光电管、闪光灯和氙气高压灯。此外,氙还用于深度麻醉剂、医用紫外线、激光器、焊接、难熔金属切割、标准气、特种混合气等。

6、氡又名氭,符号Rn。氡通常的单质形态是氡气,为无色、无嗅、无味的惰性气体,具有放射性。可用作实验室的中子源。氡还可用作气体示踪剂,用于研究管道泄漏和气体运动等。
7、Og是118号元素,中文名为气奥,是一种人工合成的稀有气体元素。截止到2019年9月14号,气奥元素还没有相关的运用。
参考资料来源:百度百科-稀有气体


#江真黄# 化学中的惰性气体有哪些?又是怎么区别它们的呢? -
(15331172470): 稀有气体(氦,氖,氩,氪,氙,氮,)稀有气体都属于惰性气体,区别:稀有气体最外层电子数都是(氖2是外),同时也不与其它物质反应,一般气体反之,

#江真黄# 化学中的惰性气体指哪几种气体
(15331172470): 氦氩氖氪氙氡

#江真黄# 为什么以前的“惰性气体”现在改名为“稀有气体”? - 作业帮
(15331172470):[答案] 过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应,曾把它们叫做惰性气体.但随着科学技术的发展,已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学发应,生成其他物质.

#江真黄# 惰性气体有哪些? -
(15331172470): 惰性气体和稀有气体是同义词,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.稀有气体单质都是由单个原子构成的分子组成的,所以其固态时都是分子晶体.

#江真黄# 什么是惰性气体,举例? -
(15331172470): 惰性气体就叫稀有气体 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...

#江真黄# 惰性气体有哪些??? -
(15331172470): 氦、氖、氩、氪、氙、氡(其中氡有放射性,一般不讨论) 这些气体位于元素周期表的"零"族. 氖、氩、氪、氙、氡最外层电子数为8,氦最外层电子数为2,但它们外层电子都是饱和状态,所以在反应中十分稳定故被称为惰性气体!

#江真黄# 惰性气体元素中它的化学性质比较什么?
(15331172470): 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. ...

#江真黄# 惰性气体也会发生反应么 -
(15331172470): 1991年,全国自然科学名词审定员会公布的《化学名词》中正式规定,把惰性气体改称为稀有气体.其理由在于惰性气体的“惰性”是相对的.这里的“惰性”指的是惰性气体都是由最外层有八个电子(氦最外层两个电子已排满)的稳定结构的单原子构成.因此,长期以来人们一直认为惰性气体不可能与其它物质反应生成化合物.但事实并非如此,1962年英国化学家巴特利特(Bartlett)通过实验,得到了惰性气体的第一个化合物六氟铂酸氙(XePtF6).以后人们又陆续制得了二氟化氙、四氟化氙、二氟化氪等等.但到现在为止,还没有制得氩、氖、氦的化合物,人们对稀有气体的研究还在继续进行.

#江真黄# 惰性气体都有哪些要全部的! -
(15331172470): 包括:氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),均为无色、无臭、气态的单原子分子.在元素周期表中为第0族(ⅧA族),外层电子已达饱和,活性极小.

#江真黄# 请教两个关于“充入惰性气体后反应速率是否变化”概念的疑问 -
(15331172470): 1、从a、b来看,意思就一个:反应体系(=容积)不变(也即浓度不变)则化学反应速率不变,反应体系(=容积)增大(也即b浓度减少)则反应速率减少.——只对气态反应物 2、分压是否发生改变只要看总体积是否改变,体积变大分压就减小. 3、从这种问题看,速率的变化只在于反应分子的碰撞概率,气态反应物浓度高,自然碰撞概率就高,反应就快. 4、对于生成物,其速率影响应该相反.