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稀有气体在生活中有哪些应用

什么是稀有气体元素周期表中稀有气体位于什么位置?稀有气体有哪些性质,根据这些性质,稀有气体的用途有哪些?

稀有气体

一、什么是稀有气体

稀有气体是元素周期表上的0族元素。在常温常压下,它们都是无色无味的单原子气体,很难进行化学反应。稀有气体共有七种,它们是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn,放射性)、气奥(Og,放射性,人造元素)。其中Og是以人工合成的稀有气体,原子核非常不稳定,半衰期很短,只有5毫秒。根据元素周期律,估计Og比氡更活泼。不过,理论计算显示,它可能会非常活泼。然而,碳族元素鈇(Fl)表现出与稀有气体相似的性质。

1、稀有气体的种类

氦 He、氖 Ne、氩 Ar、氪 Kr、氙 Xe、氡 Rn,它们位于元素周期表上的18族元素(IUPAC新规定,即原来的0族)

2、稀有气体的物理性质

(1)空气成分中含量非常少的气体,仅在空气中占比0.94%。

(2)稀有气体都是无色、无臭、无味的,微溶于水,溶解度随分子量的增加而增大。

(3)稀有气体的分子都是由单原子组成的,它们的熔点和沸点都很低,随着原子量的增加,熔点和沸点增大。它们在低温时都可以液化。

3、稀有气体的化学性质

(1)稀有气体元素原子的最外层,都有8个电子(氦是2个),这种结构,是一种稳定结构。因此稀有气体的化学性质很稳定

(2)稀有气体原子在一般条件下不容易得到或失去电子而形成化学键。表现出化学性质很不活泼,不仅很难与其它元素化合,而且自身也是以单原子分子的形式存在,原子之间仅存在着微弱的范德华力。

二、稀有气体是如何被发现的

1868年,天文学家在太阳的光谱中发现一条特殊的黄色谱线D3,这和早已知道的钠元素的D1和D2两条黄色谱线不同,由此预言在太阳中可能有一种未知元素存在。后来将这种元素命名为“氦”,意为“太阳元素”  。

稀有气体发光
稀有气体发光20多年后,拉姆塞证实了地球上也存在氦元素。1895年,美国地质学家希尔布兰德观察到钇铀矿放在硫酸中加热会产生一种不能自燃、也不能助燃的气体。他认为这种气体可能是氮气或氩气,但没有继续研究。

大约氮气发现的百年之后,英国化学家瑞利,一方面从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气得到氮气;另一方面从氮化物分解制得氮气。他把这两种来源不同的氮气进行比较,发现在正常状态下前者的密度是1.2572克/升,后者的密度是1.2508克/升,为什么空气中的氮气密度要大些呢?是不是其中还有较重的不活泼气体?英国化学家莱姆大塞用燃烧的镁与空气中的氮气作用,以除去空气中的氮,结果剩下少量的稀有气体。经光谱检验,证明是一种新的气体元素叫做氩。后几年他用分级蒸馏法,从粗制的氩中分离出其它三种稀有气体──氖、氪、氙。1895年,莱姆塞用硫酸处理沥青油矿,产生一种气体,用光谱鉴定为氦。由于他先后发现氦、氖、氪、氩、氙,获得了1904年诺贝尔化学奖。[9]

三、稀有气体的用途

随着工业生产和科学技术的发展,稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学技术以至日常生活里。

1. 因性质不活泼,在电焊、食品包装等用作保护气;

2.焊接金属时用稀有气体隔离氧气以防止被氧化;

3.灯泡里充入稀有气体能延长使用寿命;

4.空气中的水、氧气等气体经常和反应物反应,这个时候一般用抽真空或者充入惰性气体解决;

5. 在通电时会发出不同颜色的光,故可用作电光源。如,航标灯、强照明灯、闪光灯、虹霓灯等;

6. 稀有气体可用于激光技术。

                       

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