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外觀
稀有氣體,又稱作惰性氣體、貴重氣體、貴族氣體、貴氣體、高貴氣體或鈍氣,是指元素周期表上的第18 (8A)族元素(IUPAC新規定,即原來的0族),在常溫常壓下,它們是全都是無氣味,無色,單原子氣體,及其反應性非常低。天然存在的貴氣體有六種:氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、和具放射性的氡(Rn)。而Uuo是以人工合成的貴氣體,非常不穩定,半衰期很短。
貴氣體的特性可以用現代的原子結構理論來解釋:它們的最外電子層的電子已「滿」(即已達成八隅體狀態),所以它們非常穩定,極少進行化學反應,至今只有幾百種惰性氣體化合物能被成功備製。每種貴氣體的熔點和沸點十分接近,溫度少於10°C (18°F)的差距,因此它們僅在很小的溫度範圍內以液態存在。
經氣體液化和分餾方法可從空氣中獲得氖、氬、氪和氙;氦氣通常從天然氣提取出來;氡氣則通常由鐳化合物經放射性衰變後分離出來。貴氣體在工業方面主要應用在照明設備、銲接和太空探索。氦也會應用在深海潛水。如潛水深度大於180英尺(55 公米),潛水員所用的壓縮空氣瓶內的氮要被氦代替,以避免氧中毒及氮麻醉的徵狀。另一方面,由於氫氣非常不穩定容易燃燒和爆炸,現今的飛艇及氣球都採用氦氣替代氫氣。
物理和原子特性
[編輯]特性[1][2] | 氦 | 氖 | 氬 | 氪 | 氙 | 氡 |
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密度 (g/dm³) | 0.1786 | 0.9002 | 1.7818 | 3.708 | 5.851 | 9.97 |
沸點 (K) | 4.4 | 27.3 | 87.4 | 121.5 | 166.6 | 211.5 |
熔點 (K) | 0.95[3] | 24.7 | 83.6 | 115.8 | 161.7 | 202.2 |
汽化熱 (kJ/mol) | 0.08 | 1.74 | 6.52 | 9.05 | 12.65 | 18.1 |
水中溶解度 於20℃(cm³/kg) | 8.61 | 10.5 | 33.6 | 59.4 | 108.1 | 230 |
原子數 | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 |
原子半徑 (pm) | 130 | 160 | 192 | 198 | 218 | – |
電離能 (kJ/mol) | 2372 | 2080 | 1520 | 1351 | 1170 | 1037 |
電負性 | 4.16 | 4.79 | 3.24 | 2.97 | 2.58 | - |
貴氣體只有非常弱的原子間作用力,因此它們的熔點和沸點非常低。在常溫常壓下它們都是單原子氣體,其中還包括一些元素,其原子質量比許多正常固體元素之質量還要大[1]。