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稀有瓦斯——探索隱藏在我們身邊的神秘能量!

2024-03-12科學

稀有瓦斯

稀有瓦斯就是在空氣中占有很少份額的瓦斯,這些瓦斯占有空氣的1%左右。它們的結構比較穩定,很少與別的物質發生反應,主要有:氦、氖、氬、氪、氙、氫等。又因為它們在元素周期表上位於最右側的零族,因此亦稱零族元素。稀有瓦斯單質都是由單個原子構成的分子組成的,所以其固態時都是分子晶體。

▲電流透過含有稀有瓦斯和其他物質的低壓燈管時,霓虹燈會出現色彩。不同的稀有瓦斯呈現不同的色彩:氦放出黃光、氖放出橘紅色光等。

稀有瓦斯的作用

在生產和科學研究中,稀有瓦斯有廣泛的用途。由於稀有瓦斯有惰性,因此常用做保護氣,如焊接金屬時用稀有瓦斯來隔絕空氣,燈泡中充稀有瓦斯以使燈泡耐用;稀有瓦斯在通電時能發出不同顏色的光,可制成多種用途的電光源。稀有瓦斯還可用於雷射技術;氦可用於制造低溫環境;氙可用於醫療麻醉。

稀有瓦斯的性質

稀有瓦斯都是無色、無臭、無味的,微溶於水,溶解度隨分子量的增加而增大。

稀有瓦斯的分子都是由單原子組成的,它們的熔點和沸點都很低,隨著原子量的增加,熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液化。

稀有瓦斯的電子親合勢都接近於零,與其它元素相比較,它們都有很高的游離勢。因此,稀有瓦斯原子在一般條件下不容易得到或失去電子而形成化學鍵。

充滿電子殼層

稀有瓦斯表現出的化學性質很不活潑,不僅很難與其他元素化合,而且自身也是以單原子分子的形式存在,原子之間僅存在著微弱的範德華力(主要是色散力)。

稀有瓦斯之所以不活潑,就是因為它們擁有一個全部充滿的電子殼層,是不需要與其他原子鍵合的。

燈塔

有的人可能見過燈塔,上面明亮的燈光璀璨奪目。其實,燈塔上使用的燈大多是氙燈。

氙燈是一種發光功率大,接近日光的燈,可分為長弧氙燈、短弧氙燈和脈沖氙燈三類。氙燈是利用兩個電極之間放電器產生的電弧來發光的,如同電焊中產生的電弧的亮光樣。充滿氙的燈會射出藍白色光,看上去十分明亮。