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外观
稀有气体,又称作惰性气体、贵重气体、贵族气体、贵气体、高贵气体或钝气,是指元素周期表上的第18 (8A)族元素(IUPAC新规定,即原来的0族),在常温常压下,它们是全都是无气味,无色,单原子气体,及其反应性非常低。天然存在的贵气体有六种:氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、和具放射性的氡(Rn)。而Uuo是以人工合成的贵气体,非常不稳定,半衰期很短。
贵气体的特性可以用现代的原子结构理论来解释:它们的最外电子层的电子已“满”(即已达成八隅体状态),所以它们非常稳定,极少进行化学反应,至今只有几百种惰性气体化合物能被成功备制。每种贵气体的熔点和沸点十分接近,温度少于10°C (18°F)的差距,因此它们仅在很小的温度范围内以液态存在。
经气体液化和分馏方法可从空气中获得氖、氩、氪和氙;氦气通常从天然气提取出来;氡气则通常由镭化合物经放射性衰变后分离出来。贵气体在工业方面主要应用在照明设备、焊接和太空探索。氦也会应用在深海潜水。如潜水深度大于180英尺(55 公米),潜水员所用的压缩空气瓶内的氮要被氦代替,以避免氧中毒及氮麻醉的征状。另一方面,由于氢气非常不稳定容易燃烧和爆炸,现今的飞艇及气球都采用氦气替代氢气。
物理和原子特性
[编辑]特性[1][2] | 氦 | 氖 | 氩 | 氪 | 氙 | 氡 |
---|---|---|---|---|---|---|
密度 (g/dm³) | 0.1786 | 0.9002 | 1.7818 | 3.708 | 5.851 | 9.97 |
沸点 (K) | 4.4 | 27.3 | 87.4 | 121.5 | 166.6 | 211.5 |
熔点 (K) | 0.95[3] | 24.7 | 83.6 | 115.8 | 161.7 | 202.2 |
汽化热 (kJ/mol) | 0.08 | 1.74 | 6.52 | 9.05 | 12.65 | 18.1 |
水中溶解度 于20℃(cm³/kg) | 8.61 | 10.5 | 33.6 | 59.4 | 108.1 | 230 |
原子数 | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 |
原子半径 (pm) | 130 | 160 | 192 | 198 | 218 | – |
电离能 (kJ/mol) | 2372 | 2080 | 1520 | 1351 | 1170 | 1037 |
电负性 | 4.16 | 4.79 | 3.24 | 2.97 | 2.58 | - |
贵气体只有非常弱的原子间作用力,因此它们的熔点和沸点非常低。在常温常压下它们都是单原子气体,其中还包括一些元素,其原子质量比许多正常固体元素之质量还要大[1]。