当前位置: 华文世界 > 科学

稀有气体——探索隐藏在我们身边的神秘能量!

2024-03-12科学

稀有气体

稀有气体就是在空气中占有很少份额的气体,这些气体占有空气的1%左右。它们的结构比较稳定,很少与别的物质发生反应,主要有:氦、氖、氩、氪、氙、氢等。又因为它们在元素周期表上位于最右侧的零族,因此亦称零族元素。稀有气体单质都是由单个原子构成的分子组成的,所以其固态时都是分子晶体。

▲电流通过含有稀有气体和其他物质的低压灯管时,霓虹灯会出现色彩。不同的稀有气体呈现不同的色彩:氦放出黄光、氖放出橘红色光等。

稀有气体的作用

在生产和科学研究中,稀有气体有广泛的用途。由于稀有气体有惰性,因此常用做保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气,灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源。稀有气体还可用于激光技术;氦可用于制造低温环境;氙可用于医疗麻醉。

稀有气体的性质

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。

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。

稀有气体的电子亲合势都接近于零,与其它元素相比较,它们都有很高的电离势。因此,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。

充满电子壳层

稀有气体表现出的化学性质很不活泼,不仅很难与其他元素化合,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(主要是色散力)。

稀有气体之所以不活泼,就是因为它们拥有一个全部充满的电子壳层,是不需要与其他原子键合的。

灯塔

有的人可能见过灯塔,上面明亮的灯光璀璨夺目。其实,灯塔上使用的灯大多是氙灯。

氙灯是一种发光功率大,接近日光的灯,可分为长弧氙灯、短弧氙灯和脉冲氙灯三类。氙灯是利用两个电极之间放电器产生的电弧来发光的,如同电焊中产生的电弧的亮光样。充满氙的灯会射出蓝白色光,看上去十分明亮。