稀有气体,构成元素周期表第18(VIIIa)组的七个化学元素中的任何一种。元素是氦气(He),氖气(Ne),氩气(Ar),r(Kr),氙气(Xe),ra(Rn)和奥加西松(Og)。稀有气体是无色,无味,无味,不可燃的气体。传统上,它们在周期表中被标记为第0组,因为在发现后数十年,人们一直认为它们无法与其他原子键合。也就是说,它们的原子不能与其他元素的原子结合形成化合物。它们的电子结构以及其中一些确实形成化合物的发现导致了对18组的更恰当的称呼。
当发现并识别出该组的成员时,它们被认为是极其稀有的,并且具有化学惰性,因此被称为稀有或惰性气体。但是,现在已知其中一些元素在地球上以及在宇宙的其余部分中都非常丰富,因此稀有的称谓具有误导性。类似地,使用术语“惰性”的缺点是它意味着化学钝性,表明不能形成第18族的化合物。在化学和炼金术中,贵族一词长期表示不愿意金属(例如金和铂)进行化学反应。它在相同意义上适用于此处涵盖的气体组。
稀有气体的丰度随着原子序数的增加而降低。氦是除氢之外宇宙中最丰富的元素。所有稀有气体都存在于地球大气中,除了氦和ra外,它们的主要商业来源是空气,它们是通过液化和分馏获得的。大多数氦是从某些天然气井中商业生产的。isolated通常是镭化合物放射性分解的产物。镭原子的原子核通过发射能量和粒子,氦原子核(α粒子)和ra原子而自发衰减。表中列出了稀有气体的一些属性。
稀有气体的一些特性
氦 | 氖 | 氩气 | 氪 | 氙 | 氡 | un | |
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*在25.05个大气压下。 | |||||||
** hcp =六方密堆积,fcc =面心立方(立方密堆积)。 | |||||||
***最稳定的同位素。 | |||||||
原子数 | 2 | 10 | 18岁 | 36 | 54 | 86 | 118 |
原子重量 | 4.003 | 20.18 | 39.948 | 83.8 | 131.293 | 222 | 294 *** |
熔点(℃) | −272.2 * | −248.59 | −189.3 | −157.36 | -111.7 | −71 | — |
沸点(℃) | −268.93 | −246.08 | −185.8 | −153.22 | −108 | -61.7 | — |
0°C,1个大气压下的密度(克/升) | 0.17847 | 0.899 | 1.784 | 3.75 | 5.881 | 9.73 | — |
在20°C的水中的溶解度(每1000克水立方厘米的气体) | 8.61 | 10.5 | 33.6 | 59.4 | 108.1 | 230 | — |
同位素丰度(陆地,百分比) | 3(0.000137),4(99.999863) | 20(90.48),21(0.27),22(9.25) | 36(0.3365),40(99.6003) | 78(0.35),80(2.28),82(11.58),83(11.49),84(57),86(17.3) | 124(0.09),126(0.09),128(1.92),129(26.44),130(4.08),131(21.18),132(26.89),134(10.44),136(8.87) | — | — |
放射性同位素(质量数) | 5-10 | 16–19、23–34 | 30–35、37、39、41–53 | 69–77、79、81、85、87–100 | 110–125、127、133、135–147 | 195–228 | 294 |
气体放电管发出的光的颜色 | 黄色 | 红色 | 红色或蓝色 | 黄绿色 | 蓝色到绿色 | — | — |
熔化热(每摩尔千焦耳) | 0.02 | 0.34 | 1.18 | 1.64 | 2.3 | 3 | — |
汽化热(每摩尔热量) | 0.083 | 1.75 | 6.5 | 9.02 | 12.64 | 17 | — |
比热(焦耳每克开尔文) | 5.1931 | 1.03 | 0.52033 | 0.24805 | 0.15832 | 0.09365 | — |
临界温度(K) | 5.19 | 44.4 | 150.87 | 209.41 | 289.77 | 377 | — |
临界压力(大气压) | 2.24 | 27.2 | 48.34 | 54.3 | 57.65 | 62 | — |
临界密度(克/立方厘米) | 0.0696 | 0.4819 | 0.5356 | 0.9092 | 1.103 | — | — |
导热系数(瓦/米开尔文) | 0.1513 | 0.0491 | 0.0177 | 0.0094 | 0.0057 | 0.0036 | — |
磁化率(每摩尔cgs单位) | −0.0000019 | −0.0000072 | −0.0000194 | −0.000028 | −0.000043 | — | — |
晶体结构** | hcp | fcc | fcc | fcc | fcc | fcc | — |
半径:原子(埃) | 0.31 | 0.38 | 0.71 | 0.88 | 1.08 | 1.2 | — |
半径:估计的共价(晶体)(埃) | 0.32 | 0.69 | 0.97 | 1.1 | 1.3 | 1.45 | — |
静态极化率(立方埃) | 0.204 | 0.392 | 1.63 | 2.465 | 4.01 | — | — |
电离势(首先是电子伏特) | 24.587 | 21.565 | 15.759 | 13.999 | 12.129 | 10.747 | — |
电负性(鲍林) | 4.5 | 4.0 | 2.9 | 2.6 | 2.25 | 2.0 | — |