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稀有气体的化学性质

学科知识库2023-10-19 17:14:36

稀有气体一般没有颜色,没有气味,且难溶于水。稀有气体不仅很难和其他元素化合,自身大多也是以单原子分子的形式存在。

稀有气体的化学性质

(稳定性)极不活泼,一般不跟其他物质发生化学反应。

稀有气体都有哪些?

稀有气体共有七种,它们是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)、气奥(Og),它们大约占空气总体积的1%。最早被发现的是氩,1894年就被探测到了,它同时也是最常见的惰性气体。其他惰性气体是后来才发现的,它们在地球上的含量都非常少。

稀有气体发展史:

稀有气体的化学性质很不活波,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,将他们列为周期表中的零族,并称之为“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N.Bartlett合成了第一个稀有气体化合物Xe[PtF6](6为下标),引起了化学界的很大兴趣和重视。许多化学家竞相开展这方面的工作,先后陆续合成了多种“稀有气体化合物”,促进了稀有气体化学的发展。在稀有气体发现的初期,认为这6种元素在地壳中的含量很少,故称为稀有气体。根据现有资料,氩的含量并不稀少,而且在太阳中,氦是蕴藏量仅次于氢的元素。因此,稀有气体只能作为历史名称而被沿用下来,稀有气体是19世纪末、20世纪初陆续由英国W.拉姆齐等从空气中发现的。

稀有气体的应用:

(1)气体激光器

氦氖激光器(Helium-neongaslaser)是研制成功的第一种气体激光器,也是最常用的一种,是以中性原子气体氦和氖作为工作物质的气体激光器。氦氖激光器的结构大体可以分为三部分,放电管、谐振腔和激发的电源。

当电磁场频率与双能级原子的跃迁频率相同而产生共振时,处于上能级的原子发生受激辐射,即发射出一个光子并跃迁到下能级,在这过程中所产生的辐射场与其他的原子也是共振的,于是这些原子又会产生受激辐射,即这种雪崩式的受激辐射就会产生激光。

因为氦氖激光器制造方便、价格便宜、可靠性强、使用寿命长等特点,所以用途十分广泛。在医疗上,通过氦氖激光治疗,可以帮助机体清除炎症,并且扩张局部血管,达到止痛的效果,如治疗皮肤病、风湿性关节炎、肺炎、激光手术等。同时氦氖激光器在工农业生产、科研和教学等方面的应用也日趋广泛,尤其在流体的流速流量测量、精密计量、全息照相和准直导向等方面表现着主要作用。

(2)电光源

霓虹灯是应用最广泛的电光源,当夜晚来临时,五彩斑斓的霓虹灯把城市粉饰得熠熠生辉。

霓虹灯是充有稀薄氖气或其他稀有气体的通电玻璃管,是一种冷阴极气体放电灯。霓虹灯管是一个两端有电极的密封玻璃管,其中填充了一些低气压的气体。由于管内的气体是由无数分子构成的,在正常状态下分子与原子呈中性。在高电压作用下,少量自由电子向阳极运动,气体分子的急剧游离激发电子加速运动,使管内气体导电,发出色彩的辉光。管内的气体决定光颜色的不同。

将灯管中充入不同稀有气体混合,就可以得到五颜六色的霓虹灯,氖灯发出橙红色光,若充入不同气体会显示不同颜色,比如二氧化碳(白光)、氦气(粉红色光)、汞蒸气(蓝光)、氢气(红光)等。稀有气体能制成不同电光源应用在生活,如氪灯具有极强的穿透力,可用于机场跑道、港口和车站灯标等;氙灯的发光强度较强,照射距离远,常用在导航灯、探照灯等;把氪气与氙气混合,常用在高强度和短曝光的频闪灯。

有关稀有气体的练习题:

1、(2018西安)化学就在我们身边,与我们的生活息息相关。

现有a、氮气b、氧气c、氩气d、氦气4种物质,

请选择合适的字母填空:

⑴可用于填充探空气球的是

⑵供给动植物呼吸的是

⑶焊接金属时常用作保护气的是

⑷充气包装食品,防止食品变质,这些充入的气体通常是

2、焊接金属时,能用作保护气的一组气体是()

①H2N2②N2O2

③CO2CO④N2Ar

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