课件：第八章氢和稀有气体.ppt

§8—2. 稀有气体 历史的回顾： 稀有气体位于周期表的零族：He、Ne、Ar、 Kr、Xe、Rn（放射）。 1894~1900年间被陆续发现。 英国物理学家莱姆塞（Ramsay） 1894年: “第三位小数的胜利” 空气分馏氮：1.2572 g?L-1 化学法制备氮：1.2505g?L-1 Ar（不活泼） 1895年，他们又发现了He（本来人们认为它只存在于太阳中的元素）， 1898年又陆续从空气中分离出Ne、Kr、Xe。 1900年在某些放射性矿物中发现了Rn。至此0族元素全部发现。 由于惰性被命名为“惰性气体”。 1904年由于Ramsay小组发现了稀有气体并确定了他们在周期表中的位置，获得了诺贝尔化学奖。 ?????2. 通性和用途及在自然界分布： (1)通性 a.稀有气体单原子分子 价层电子结构1s2，ns2np6稳定结构； 电子亲合能接近零，电离能很高，一般情况下稳定； 由于以单原子状态存在，故原子间仅存在微弱 的范德华力，故蒸发热小，在水中溶解度小。 b. He是所有气体中最难液化的，Tc=5.5K. c. He在2.2K以下具有超导性，He不能在常压下 固化。 （2）用途 a. He 气不燃烧，比H2密度小，故可用它代替H2 充填气球。 He的bp在已知化合物中最低，常用于超低温技术。 He在水中溶解度比N2小，故可用做“氦空气（He79%、O221%）代替空气供潜水员水下呼吸，防“气塞病”。 He还可 制做HeNe激光器。 ???b.? Ne：在电场作用下产生美丽的红光，故用于 制造氖灯 c. Ar 在空气中含量最高，热传导系数小和惰性，被广泛用于充填电灯泡，通常可用作保护气体，防止某些物质被空气氧化。 d. Kr和Xe：热传导系数比Ar还小，也可填充灯泡。Xe在电场激发下发出强烈白光，用于制造高压长弧氙灯，有“人造小太阳”之称。 Kr和Xe的同位素在医学上被用来测量脑血流量和脑功能，计算胰岛素分泌量等。 稀有气体的物理性质 He Ne Ar Kr Xe Rn 第一电离能 大 小 mp. bp. 小 大 水中溶解度 小 大 气体密度 小 大 （3）在自然界的分布： 存在于接近地球表面的空气中，1000 dm3空气中： 9.3dm3Ar，18cm3Ne，5 cm3He，1 cm3Kr， 0.8 cm3Xe。 液化空气分馏可提取稀有气体。 Rn是Ra放射性蜕变的产物, 本身也具有放射 性，故吸入收体内危险。 22688Ra------22286Rn-------21884Po （钋的同位素） 现有研究表明： Rn是导致肺癌的重要原因之一（除吸烟外），目前全球肺癌发病率每年增长20%以上，所以Rn污染的问题应引起足够的重视。Rn1.ppt 3.化合物： 第一个化合物:XePtF6 (红色晶体, Battlett，加拿大化学家1962年发现.) 思路：已合成 O2[PtF6] 自从1962年Battlett发现了Xe[PtF6]之后，明斯特大学鲁道夫研究小组也有新发现。之后人们又发现了几种新的氙的化合物（XeF2、XeF4、XeF6）和许多氙的络合氟化物、氙的含氧化合物、氧化物（XeO3、XeO4），还有含氧酸盐：Na2XeO4·8H2O。 迄今为止，在稀有气体中主要研究以Xe为主的含氟含氧化合物。 明斯特大学.ppt (1)??? 氙的氟化物的合成和性质： a.??? 合成： 在镍制容器中直接合成 （ⅰ） Xe + F2 → Xe F2（g）， 673K,1.03X105pa, K1 =8.79ⅹ104 （ⅱ）Xe + 2F2 →Xe F4（g)（Xe ：F2=1：5）， 873K,6.19X105pa, K2 =1.07ⅹ108 （ⅲ）Xe +3F2 → Xe F6（g）（Xe