氙
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| 总体特性 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 名称、符号、序号 | 氙、Xe、54 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 系列 | 稀有气体 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 族、周期、元素分区 | 18族、5、p | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度、硬度 | 5.9 kg/m3(273K)、NA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 颜色和外表 | 无色 |
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| 大氣含量 | 5×10−6% | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 地壳含量 | 无数据 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子属性 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 131.293 原子量单位 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半径（计算值） | 无数据（108）pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 共价半径 | 130 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 范德华半径 | 216 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 价电子排布 | [氪]4d105s25p6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 电子在每能级的排布 | 2，8，18，18，8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氧化价（氧化物） | 0, +2, +4, +6, +8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 晶体结构 | 面心立方 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理属性 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 物质状态 | 气态 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熔点 | 161.4 K（-112 °C） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 165.1 K（-108 °C） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 摩尔体积 | 35.92×10−6m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 汽化热 | 12.636 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熔化热 | 2.297 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 临界气压 | 5.84 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 临界温度 | 16.6 °C | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸气压 | 无数据 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 声速 | 1090m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 其他性质 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 电负性 | 2.6（鲍林标度） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 比热 | 15.8 J/(kg·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 电导率 | 无数据 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 热导率 | 0.00569 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第一电离能 | 1170.4 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第二电离能 | 2046.4 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第三电离能 | 3099.4 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 最稳定的同位素 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准温度和压强 |
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氙（舊譯作氠、氥）是一种化学元素，它的元素符号是Xe，它的原子序数是54，是一种无色无味的稀有气体，放电时呈蓝色。在地球大气层中存在痕量的氙。[2]氙与其他同族元素，本来由于不易与其他物质产生化学作用被称为惰性气体（现改作稀有气体），但自从1962年起，陆续发现了氙的化合物。第一种氙的化合物是巴特列特制得的六氟合铂酸氙。[3][4][5]目前已知氙有80多种化合物，包括氟化物（二氟化氙、四氟化氙、六氟化氙）、氢化物及氘化物、以及高氙酸钠。三氧化氙具有高度爆炸性。除了个别化合物外，氙化合物都是无色的。
已知的氙的稳定同位素有9种（参见氙的同位素）。它还有40种不稳定的放射性同位素。氙的放射性同位素是研究太阳系早期历史的重要工具。[6]氙-135是核裂变的产物之一，并用作核反应堆的中子吸收剂。[7]
氙可以用于制造氙光灯[8]和氙弧灯，[9]也是一种全身麻醉剂。[10]第一台准分子激光器就使用了氙的激发二聚体Xe2作为激光活性媒质，[11]最早的激光器使用氙光灯作为激光泵。[12]氙被用于搜寻假想的大质量弱相互作用粒子[13]，它是新型航天器离子推进器中的推进剂。[14]
目录 |
[编辑] 历史
1962年以前，科学家只能在放电管里面观察到短寿命的化合物和不稳定的水合物、包合物。包合物是稀有气体原子被有机或无机化合物包含在晶体间隙之中，比如醌醇能把氙包含在晶体中。
一直到1962年，英国氟化学家巴特利特（N.Bartlett）在研究六氟化铂（PtF6）时发现，它的强氧化性能把氧气分子氧化为二氧基阳离子（O2+），形成O2+[PtF6]。考虑到氧分子的第一电离能与氙的第一电离能接近（氧为1175.7kJ/mol，氙为1171.5kJ/mol），氙有可能像氧气一样发生类似的化合反应。于是，他把PtF6蒸汽与过量的氙在室温下混合，立即产生了红色的晶体：经X射线分析，证明这是氙的化合物，XePtF6（在一些资料写作Xe+PtF6−，比如现在人民教育出版社出版的高中化学教材）。然而有点讽刺的是，后来有人直接把氟气和氙气直接混合，在紫外线下就产生了最简单的氟化物：XeF2。
[编辑] 性质
作为稀有气体，氙单质非常稳定，常温下除了氟和一些强氧化物，几乎不与其他物质反应。
[编辑] 存在与制备
[编辑] 同位素与相关研究
[编辑] 化合物
目前发现的氙的主要化合物，包括XeF2、XeF4、XeOF2、XeF6、XeOF4、XeO3、XeO4。其中，XeO4中的Xe氧化数达到+VIII，如此高氧化数在化合物中不多见。另外，据闻有科学家合成出XeF3，这是不常见的奇数化合价的稀有气体化合物。这些化合物在常温下多数是无色晶体，除了XeO4是无色气体以外。其化学性质较稳定，但少数化合物，如XeF3、XeO3容易爆炸性分解。
[编辑] 卤化物
XeF2溶于水，在稀酸溶液中缓慢水解，而在碱性溶液则迅速水解。
- 2XeF2 + 4OH− == 2Xe↑ + O2↑ + 4F− + H2O
XeF2具有强氧化性，能把Cl−氧化为Cl2。Ce3+氧化为Ce4+。
XeF4除了可以通过上述的平衡生成纯度较低的生成物以外，还可以通过Xe与F2以1：5比例混合，在镍制反应器内以温度673K和压强2633.8kPa条件下加热数小时后迅速冷却制得。其性质类似于XeF2，但能直接与水发生水解反应而不需要酸性或者碱性介质，而且这个水解反应是一个歧化反应。
- 6XeF4 + 12H2O == 2XeO3 + 4Xe↑ +3O2↑ +24HF
XeF6的制备需要在大于5056kPa的压强和高于523K的温度下进行。这种常温下为无色晶体的物质在加热时会变成黄色，但性质不会有太大变化。
XeF6与XeF4一样会水解，但是水解程度不同生成物也不同。完全水解时会与XeF4一样生成XeO3。
- XeF6 + 3H2O == XeO3 + 6HF
不完全水解时，产物为XeOF4
- XeF6 + H2O == XeOF4 + 2HF
[编辑] 氧化物和卤氧化物
[编辑] 其他化合物
[编辑] 包合物与准分子
[编辑] 应用
[编辑] 注意事项
[编辑] 化学性质
[编辑] 注释
本頁面採用了「[编辑] 参考文献
- ^ Ackerman, N.; et.al. Observation of Two-Neutrino Double-Beta Decay in ^{136}Xe with the EXO-200 Detector. Physical Review Letters. 1 November 2011, 107 (21). doi:doi:10.1103/PhysRevLett.107.212501.
- ^ Staff. Xenon. Columbia Electronic Encyclopedia. Columbia University Press [2007-10-23].
- ^ Husted, Robert; Boorman, Mollie. Xenon. Los Alamos National Laboratory, Chemical Division. December 15, 2003 [2007-09-26].
- ^ Rabinovich, Viktor Abramovich; Vasserman, A. A.; Nedostup, V. I.; Veksler, L. S.. Thermophysical properties of neon, argon, krypton, and xenon. English-language. Washington, DC: Hemisphere Publishing Corp.. 1988 [2009-04-02]. ISBN 0891166750.—National Standard Reference Data Service of the USSR. Volume 10.
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<ref>标签；未为name属性为mellor的引用提供文字 - ^ Sanders, Robert D.; Ma, Daqing; Maze, Mervyn. Xenon: elemental anaesthesia in clinical practice. British Medical Bulletin. 2005, 71 (1): 115–35. doi:10.1093/bmb/ldh034. PMID 15728132.
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[编辑] 外部链接
[编辑] 参见
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