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惰性气体有哪些，常用的惰性气体有( 二 )

小知识



参考：
惰性气体 有什么那些放射性物质？ 我们在地球上所见到的一切东西都是由元素化合而成的 ， 而有些元素与其他元素相比 ， 显得不大愿意参与化合反应 。 然而 ， 在1988年年初 ， 一位名叫W·科克（W. Koch）的美国化学家证明 ， 即使最不合群的元素也可以诱使它参与化合反应 。 最不喜欢结合的元素是一组被称作“惰性气体”（“惰性”一词的英文原意是“高贵” ， （异调注：英文中惰性气体为“inert gas”或“noble gas” ， “inert”意为“惰性的” ， 而“noble”意为“高贵的”）这些元素之所以被以此相称 ， 是与它们孤傲、排他的特性有关）的元素 。

惰性气体共有六种 ， 按照原子量递增的顺序排列 ， 依次是氦、氖、氩、氪、氙、氡 。 在通常情况下 ， 它们不与其他元素化合 ， 而仅以单个原子的形式存在 。

事实上 ， 这些原子对于它们自己同类中的其他原子的存在也漠不关心 ， 甚至不愿互相靠近到可以形成液体的程度 ， 因而在常温下 ， 它们都不会液化 。 它们全是气体 ， 存在于大气之中 。

首先被发现的惰性气体是氩 ， 1894年就被探测到 。 它也是最常见的惰性气体 ， 占大气总量的1% 。 其他惰性气体几年之后才被发现 ， 它们在地球上的含量很少 。 当一个原子向另一个原子转移电子或与另一个原子共享电子时 ， 它们便相互化合了 。 惰性气体不愿这么做 ， 其原因是它们的原子中的电子分布得非常匀称 ， 要想改变其位置就需要输入很大的能量 ， 这种情况是不大可能发生的 。

较大的惰性气体原子 ， 例如氡 ， 它的最外层的电子（参与化合反应者）与原子核离得较远 。 因此 ， 外层电子与原子核之间的吸引力相对来说比较弱 。 由于这一原因 ， 氡是惰性气体中惰性最弱的 ， 只要化学家创造出合适的条件 ， 也最容易迫使氡参与化合反应 。

较小的惰性气体原子 ， 其最外层电子离原子核比较近 。 这些电子被抓得比较牢固 ， 使其原子难以与其他原子发生化合反应 。

事实上 ， 化学家已经迫使原子比较大的惰性气体——氪、氙、氡 ， 与氟和氧那样的原子进行化合 ， 氟与氧特别喜欢接受其他原子的电子 。 原子更小一些的惰性气体——氦、氖、氩——已经小到惰性十足的程度 ， 迄今为止任何化学家都无法使它们参与化合反应 。

原子最小的惰性气体是氦 。 在所有各类元素中 ， 它是最不喜欢参与化合反应的 ， 也是惰性最强的元素 。 甚至氦原子本身之间也极不愿意结合 ， 因而直到温度降到4K时 ， 才能变成液态 。 液态氦是能够存在的温度最低的液体 ， 它对于科学家研究低温是至关重要的 。

氦在大气中只有微量的存在 ， 不过当像铀与钍这样的放射性元素衰变时 ， 也能生成氦 。 这种积聚过程发生在地下 ， 因而在一些油井中能产生氦 。 这种资源很有限 ， 不过至今尚未耗尽 。

每个氦原子只有两个电子 ， 它被氦原子核束缚得如此之紧 ， 以至要想抓走其中的一个电子 ， 比之任何其他原子而言 ， 要付出更多的能量 。 面对这样紧的束缚 ， 那么是否能使氦原子放弃一个电子 ， 或与其他原子共享一个电子 ， 从而产生化合反应呢？

为了计算电子的行为 ， 化学家采用了一种被称为“量子力学”的数学体系 ， 这是在20世纪20年代创立的 。 化学家科克把它的原理应用到对氦的研究中 。 比如．假设一个铍原子（有四个电子）与一个氧原子（有八个电子）进行化合反应 。 在化合过程中 ， 铍原子交出两个电子给氧原子 ， 从而使它们结合在一起 。 用量子力学进行计算的结果表明 ， 铍原子中背对着氧原子的那一侧电子出现的几率非常小 。

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