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重點(diǎn)來(lái)了 第0族元素名稱眾多，英文名稱有rare gas、noble gas、inert gas、group 0、group 18、groupⅧA、group 8a、helium family，相應(yīng)地中文名稱有稀有氣體、貴重氣體、貴族氣體、貴氣體、高貴氣體、惰性氣體、鈍氣、0族、18族、ⅧA 族、8a族、氦族等。0族的7種元素（氦、氖、氬、氪、氙、氡、氣奧）統(tǒng)稱之為稀有氣體元素，其對(duì)應(yīng)的氣體單質(zhì)在常溫常壓下，都是無(wú)色無(wú)味的單原子氣體，很難進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，具有“惰性”，因此也稱為惰性氣體。   1.氬Ar 早在1785年，英國(guó)著名科學(xué)家卡文迪什（Cavendish H.，1731~1810）在研究空氣組成時(shí)就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)知道空氣中含有氮、氧、二氧化二碳等，卡文迪什把空氣中的這些成分除盡后，發(fā)現(xiàn)還殘留少量氣體。這個(gè)現(xiàn)象當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起化學(xué)家們應(yīng)有的重視。誰(shuí)也沒(méi)有想到，就在這少量氣體里竟藏著一個(gè)化學(xué)元素家族。  瑞利 2.氮He 早在1868年，法國(guó)天文學(xué)家簡(jiǎn)森（Janssen P. J. C. ，1824?1907）在觀察日全蝕時(shí)，就曾在太陽(yáng)光譜中觀察到一條黃線D3，這和早已知道的鈉光譜的D1和D2兩條線不相同。同時(shí)，英國(guó)天文學(xué)家洛克耶爾（Lockyer J. N. ，1836?1920）也觀測(cè)到這條黃線D3。當(dāng)時(shí)天文學(xué)家認(rèn)為，這條線只有太陽(yáng)才有，并且還認(rèn)為是一種金屬元素。所以洛克耶爾把這個(gè)元素取名為Helium（這是由兩個(gè)字拼起來(lái)的，helio希臘文是太陽(yáng)神的意思，后綴-ium是指金屬元素而言。中譯名為氦）。  太陽(yáng)光譜中的吸收線 1895年，拉姆塞和另一位英國(guó)化學(xué)家特拉弗斯（Travers M. W. ，1872?1961）合作，在用硫酸處理瀝青鈾礦時(shí)，產(chǎn)生一種不活潑的氣體，用光譜鑒定為氦，并證實(shí)了氦元素也是一種稀有氣體。這種元素地球上也有，并且是非金屬元素。 3.氪Kr、氖Ne、氙Xe 由于氦和氬的性質(zhì)非常相近，而且它們與周期系中已被發(fā)現(xiàn)的其他元素在性質(zhì)上有很大差異，因此拉姆塞根據(jù)周期系的規(guī)律性，推測(cè)氦和氬可能是另一族元素，并且在它們之間一定有一個(gè)與其性質(zhì)相近的家族。果然，1898年5月30日，拉姆塞和特拉弗斯在大量液態(tài)空氣蒸發(fā)后的殘余物中，用光譜分析首先發(fā)現(xiàn)了比氬重的氪，他們把它命名為Krypton（即：“隱藏”之意。它隱藏于空氣中多年才被發(fā)現(xiàn)）。 1898年6月，拉姆塞和特拉弗斯在蒸發(fā)液態(tài)氬時(shí)收集了最先逸出的氣體，用光譜分析發(fā)現(xiàn)了比氬輕的氖。他們把它命名為Neon（Neon源自希臘詞neos,意為“新的”，即從空氣中發(fā)現(xiàn)的新氣體。中譯名為氖，也就是現(xiàn)在霓虹燈里的氣體）。 1898年7月12日，拉姆塞和特拉弗斯在分餾液態(tài)空氣、制得了氪和氖后，又把氪反復(fù)地分次萃取，從其中又分出一種質(zhì)量比氪更重的新氣體，他們把它命名為Xenon（源自希臘文Xenos，意為“陌生的”，即為人們所生疏的氣體。中譯名為氙。它在空氣中的含量極少，僅占總體積的一億分之八）。 4.氡Rn 氡是一種具有天然放射性的稀有氣體，它是鐳、釷和錒等放射性元素蛻變過(guò)程中的產(chǎn)物，因此,只有這些元素發(fā)現(xiàn)后才有可能發(fā)現(xiàn)氡。 1899年，英國(guó)物理學(xué)家歐文斯(Owens R. B. ，1842?1936)和盧瑟福(Rutherford E. ，1871?1937)在研究釷的放射性時(shí)發(fā)現(xiàn)釷射氣，即氡-220。1900年，德國(guó)人道恩(Dorn F.E.) 在研究鐳的放射性時(shí)發(fā)現(xiàn)鐳射氣，即氡-222。1902年，德國(guó)人吉賽爾(Giesel F. O. ，1852- 1927)在錒的化合物中發(fā)現(xiàn)錒射氣，即氡-219。直到1908年，拉姆塞確定鐳射氣是一種新元素，和已發(fā)現(xiàn)的其他稀有氣體一樣，是一種化學(xué)惰性的稀有氣體元素。其他兩種射氣，是它的同位素。在1923年國(guó)際化學(xué)會(huì)議上命名這種新元素為Radon，中文音譯成氡，元素符號(hào)為Rn。 5.氣奧Og 氣奧具放射性，其原子十分不穩(wěn)定，在自然界中不存在，只能通過(guò)人工合成。自2002年起，一共只探測(cè)到氣奧的同位素的原子共有3個(gè)（4個(gè)）。這使對(duì)Og特性和可能的化合物的實(shí)驗(yàn)研究相當(dāng)困難。理論計(jì)算作出了一些有關(guān)其特性的預(yù)測(cè)，其中一些是出乎意料的。例如，氣奧是0族元素，但它有可能并不是惰性氣體。之前它曾被認(rèn)為是氣體，但預(yù)測(cè)卻表示，由于相對(duì)論性因素，它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下會(huì)是固體。 2006年10月16日，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家與俄羅斯科學(xué)家合作，利用俄方的回旋加速器設(shè)備，成功合成了118號(hào)超重元素，并觀察到其存在了不到1毫秒時(shí)間。  至此，氦、氖、氬、氪、氙、氡、氣奧七種稀有氣體作為一個(gè)家族全被發(fā)現(xiàn)了。它們占據(jù)了元素周期表零族的位置。這個(gè)位置相當(dāng)特殊，在它前面是電負(fù)性最強(qiáng)的非金屬元素，在它后面是電負(fù)性最小的金屬活潑性最強(qiáng)的金屬元素。由于這六種氣體元素的化學(xué)情性，因此很久以來(lái)它們被稱為“惰性氣體元素”。 人類的認(rèn)識(shí)是永無(wú)止境的，經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，理論的相對(duì)真理性會(huì)得到發(fā)展和完善。1962年，在加拿大工作的英國(guó)青年化學(xué)家巴特列特(Bartlett N.，1932?)首先合成出第一個(gè)惰性氣體的化合物——六氟合鉑酸氙Xe[PtF6]，動(dòng)搖了長(zhǎng)期禁錮人們思想的“情性氣體惰性”的形而上學(xué)的觀念?！扒樾詺怏w”也隨之改名為“稀有氣體”。稀有氣體的性質(zhì)和用途 1.稀有氣體的性質(zhì) 稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)是由它的原子結(jié)構(gòu)所決定的。 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(wěn)定的8電子構(gòu)型。稀有氣體的電子親合勢(shì)都接近于零，與其他元素相比較，它們都有很高的電離勢(shì)。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(xué)鍵，表現(xiàn)出化學(xué)性質(zhì)很不活潑，不僅很難與其他元素化合，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)。 稀有氣體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很低，氦的沸點(diǎn)是所有單質(zhì)中最低的。它們的蒸發(fā)熱和在水中的溶解度都很小，這些性質(zhì)隨著原子序數(shù)的增加而逐漸升高。 稀有氣體的原子半徑都很大，在族中自上而下遞增。應(yīng)該注意的是，這些半徑都是未成鍵的半徑，應(yīng)該僅把它們與其他元素的范德華半徑進(jìn)行對(duì)比，不能與共價(jià)或成鍵半徑進(jìn)行對(duì)比。  超流體氦2.稀有氣體的用途 稀有氣體廣泛應(yīng)用于光學(xué)、冶金和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中。 例如：氦氖激光器、氬離子激光器等在國(guó)防和科研上有著廣泛的用途。氦還被用來(lái)代替氫充填氣象氣球和飛船，由于它不燃燒，因此比氫安全得多。由于氦的沸點(diǎn)低，因此還被用于超低溫技術(shù)中。 氖在放電管內(nèi)放射出美麗的紅光，加入一些汞蒸氣后又發(fā)射出藍(lán)光，所以，氖被廣泛用來(lái)制造霓虹燈。 在冶金工業(yè)中，氬和氦的最大用途是為熔焊不銹鋼等提供惰性氣氛。 氪、氙和氡還能用于醫(yī)療上，氙燈能放出紫外線，氪、氙的同位素還被用來(lái)測(cè)最腦血流量等。氙在電場(chǎng)的激發(fā)下能放出強(qiáng)烈的白光，高壓長(zhǎng)弧氙燈有“人造小太陽(yáng)”之稱，主要用于電影攝影、舞臺(tái)照明等。  高壓長(zhǎng)弧氙燈  高壓短弧氙燈 氡是放射性氣體，當(dāng)人吸入體內(nèi)后，氡發(fā)生衰變的阿爾法粒子可在人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，引發(fā)肺癌。而建筑材料是室內(nèi)氡的最主要來(lái)源。如花崗巖、磚砂、水泥及石膏之類，特別是含放射性元素的天然石材，最容易釋出氡。然而，也是因?yàn)殡钡姆派湫?，氡可用于癌癥的放射治療；用充滿氡氣的金針插進(jìn)生病的組織，可殺死癌細(xì)胞。  附表-稀有氣體的基本性質(zhì) 性 質(zhì) He Ne Ar Kr Xe Rn Og 顏 色 無(wú)色 無(wú)色 無(wú)色 無(wú)色 無(wú)色 無(wú)色 無(wú)色 原子序數(shù) 2 10 18 36 54 86 118 原子量 4.003 20.18 39.95 83.8 131.3 222 294 價(jià)電子結(jié)構(gòu) 1s2 2s22p6 3s23p6 4s24p6 5s25p6 6s26p6 7s27p6 原子半徑(pm) 93 112 154 169 190 220 - 第Ⅰ電離勢(shì)(kJ/mol) 2372 2081 1521 1351 1170 1037 - 第Ⅱ電離勢(shì)(kJ/mol) 5250 3952 2666 2350 2046 - - 光譜顏色（放電管中） 粉紅 紅 藍(lán)紫 藍(lán)綠 亮白色 - - 氣體密度(g/L) 0.1785 0.9002 1.7809 3.708 5.851 9.73 - 熔點(diǎn)(K) 0.95 24.5 84 116.6 161.2 202.2 - 沸點(diǎn)(K) 4.25 27.3 87.5 120.3 166.1 208.2 - 溶解度(cm3/L) 8.8 10.4 33.6 62.6 123 222 - 臨界溫度(K) 5.25 44.45 153.15 210.65 289.75 377.65 - 臨界壓強(qiáng)（Pa） 2.29×105 27.25×105 48.94×105 55.01×105 58.36×105 63.23×105 氣化熱(kJ/mol) 0.09 1.8 6.3 9.7 13.7 18 - 恒壓熱容Cp(J/K·mol) 20.79 20.79 20.79 20.79 20.79 20.79 - 熱容商Cp/CV 1.65 1.64 1.66 1.69 1.67 - - 在大氣中的豐度（體積） 5.2×10-6 1.8×10-5 9×10-3 1.1×10-5 8.7×10-8 - - 附視頻——元素氦、氖、氬、氙的詳細(xì)介紹 氦He 能形成超流體的最不活潑的元素 氖Ne 地球上最惰性的氣體 氬Ar 地球上最早發(fā)現(xiàn)和含量最多的稀有氣體 氙Xe 地球上明亮的氣體 end  |
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