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稀有气体

包括氦、氖、氩、氪、氙和氡 6种元素。属周期系零族元素(见彩图)。

图 元素周期表

这 6种元素是19世纪末到20世纪初发现的。它们在空气中的含量(以体积计)为:氩0.94%,氖0.0018%,氦0.0005%, 氪0.00011%,氙 0.000009%,氡是放射性矿物的衰变产物。因它们在空气中含量极微,又都是气体,故称稀有气体。

这些元素都是无色、无臭、无味气体;微溶于水,其溶解度随分子量的增加而增大。气体分子由单原子组成,熔点和沸点都很低,并随原子量增加而升高。它们在低温时可被液化,除氦以外,其他5种气体都可在充分降温下凝固,氦则要在25大气压或更大的外压下于0~1k凝固。稀有气体原子的最外层电子结构为 ns2np6(氦为1s2),使稀有气体一般不具备化学活性,故过去又称惰性气体。

自从 1962 年N. 巴利特首次合成稀有气体化合物Xe[PtF6]以后,至今已合成了数以百计的化合物,其中以氙的化合物最多。例如氙的氟化物有XeF2、XeF4、XeF6以及由它们和金属氟化物生成的一系列加合物;氙的氧化物有XeO3、XeO4、含氧酸盐、氟氧化物XeOF4等以及由氙的氧化物和氟氧化物生成的多种加合物。氪的化合物仅合成出氟化氪KrF2及其一些加合物。氡的化合物仅合成出氟化氡,氦、氖、氩尚未合成出化合物。