化学常识:惰性最强的元素

2018/5/19 15:18:34文/

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一、化学常识:惰性最强的元素

我们在地球上所见到的一切东西都是由元素化合而成的,而有些元素与其他元素相比,显得不大愿意参与化合反应。然而,在1988年年初,一位名叫W·科克(W. Koch)的美国化学家证明,即使最不合群的元素也可以诱使它参与化合反应。

最不喜欢结合的元素是一组被称作“惰性气体”(“惰性”一词的英文原意是“高贵”,(异调注:英文中惰性气体为“inert gas”或“noble gas”,“inert”意为“惰性的”,而“noble”意为“高贵的”)这些元素之所以被以此相称,是与它们孤傲、排他的特性有关)的元素。

惰性气体共有六种,按照原子量递增的顺序排列,依次是氦、氖、氩、氪、氙、氡。在通常情况下,它们不与其他元素化合,而仅以单个原子的形式存在。

事实上,这些原子对于它们自己同类中的其他原子的存在也漠不关心,甚至不愿互相靠近到可以形成液体的程度,因而在常温下, 它们都不会液化。它们全是气体,存在于大气之中。

首先被发现的惰性气体是氩,1894年就被探测到。它也是最常见的惰性气体,占大气总量的1%.其他惰性气体几年之后才被发现,它们在地球上的含量很少。

当一个原子向另一个原子转移电子或与另一个原子共享电子时,它们便相互化合了。惰性气体不愿这么做,其原因是它们的原子中的电子分布得非常匀称,要想改变其位置就需要输入很大的能量,这种情况是不大可能发生的。

较大的惰性气体原子,例如氡,它的最外层的电子(参与化合反应者)与原子核离得较远。因此,外层电子与原子核之间的吸引力相对来说比较弱。由于这一原因,氡是惰性气体中惰性最弱的,只要化学家创造出合适的条件,也最容易迫使氡参与化合反应。

较小的惰性气体原子,其最外层电子离原子核比较近。这些电子被抓得比较牢固,使其原子难以与其他原子发生化合反应。

事实上,化学家已经迫使原子比较大的惰性气体——氪、氙、氡,与氟和氧那样的原子进行化合,氟与氧特别喜欢接受其他原子的电子。

原子更小一些的惰性气体——氦、氖、氩——已经小到惰性十足的程度,迄今为止任何化学家都无法使它们参与化合反应。

原子最小的惰性气体是氦。在所有各类元素中,它是最不喜欢参与化合反应的,也是惰性最强的元素。甚至氦原子本身之间也极不愿意结合,因而直到温度降到4K时,才能变成液态。液态氦是能够存在的温度最低的液体,它对于科学家研究低温是至关重要的。

氦在大气中只有微量的存在,不过当像铀与钍这样的放射性元素衰变时,也能生成氦。这种积聚过程发生在地下,因而在一些油井中能产生氦。这种资源很有限,不过至今尚未耗尽。

每个氦原子只有两个电子,它被氦原子核束缚得如此之紧,以至要想抓走其中的一个电子,比之任何其他原子而言,要付出更多的能量。面对这样紧的束缚,那么是否能使氦原子放弃一个电子,或与其他原子共享一个电子,从而产生化合反应呢

为了计算电子的行为,化学家采用了一种被称为“量子力学”的数学体系,这是在20世纪20年代创立的。化学家科克把它的原理应用到对氦的研究中。比如。假设一个铍原子(有四个电子)与一个氧原子(有八个电子)进行化合反应。在化合过程中,铍原子交出两个电子给氧原子,从而使它们结合在一起。用量子力学进行计算的结果表明,铍原子中背对着氧原子的那一侧电子出现的几率非常小。

根据量子力学方程,如果一个氦原子参与进来。它就会与铍原子上电子出现几率非常小的那一侧共享两个电子,从而形成氦-铍-氧的化合物。

迄今为止,还没有其他原子化合反应能够产生俘获氦原子的条件,而且即便是氦-铍-氧,也只有在足以使空气液化的温度条件下,或许能结合在一起。现在对于化学家来说,必须对在极低温度条件下的物质进行研究,看看是否真能够通过实践证实理论,迫使氦参与化合反应,从而打垮这种惰性最强的元素!

二、高考化学必备知识点:惰性最强的元素

首先拿出一张元素周期表,然后跟我一起数。金属单质的氧化性强弱一般与金属活动性顺序相反,即越位于后面的金属,越容易得电子,氧化性越强。同主族元素(从上到下)非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强。金属原子还原性逐渐增强,对应阳离子氧化性逐渐减弱同周期主族元素(从左到右)单质还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱。追问:如果这个都不知道我高中白上了,我要的是顺序,氧化性顺序!顺序!!追答:自己数去,懒死你了追问:好,那我问你,砷和碲怎么比!一个在硒左边,一个在硒下边!追问:我要比的是整个周期表,不是某族或者某周期追答:金属活动性顺序表Li、Cs、Rb、K、Ra、Ba、Sr、Ca、Na、Ac、La、Ce、Pr、Nd、Pm锂、铯、铷、钾、镭、钡、锶、钙、钠、锕、镧、铈、镨、钕、钷、Sm、Eu、Gd、Tb、Y、Mg、Dy、Am、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、(H)、Sc、Pu、Th、Np、Be钐、铕、钆、铽、钇、镁、镅、镝、钬、铒、铥、镱、镥、(氢)、钪、钚、钍、镎、铍、Uv、Hf、Al、Ti、Zr、V、Mn、Nb、Zn、Cr、Ga、Fe、Cd、In、Tl、Co铀、铪、铝、钛、锆、钒、锰、铌、锌、铬、镓、铁、镉、铟、铊、钴、Ni、Mo、Sn、Pb、(D2)、(H2)、Cu、Tc、Po、Hg、Ag、Rh、Pd、Pt、Au镍、钼、锡、铅、(氘分子)、(氢分子)、铜、锝、钋、汞、银、铑、钯、铂、金追问:有木有非金属的……谢谢了追答:哦,刚刚吃饭去了,我再去找找非金属活动顺序非金属是这样:因为非金属一般都是若干原子构成的分子,而分子是非金属常见形态,所以我这里排的是分子顺序表,比较实用:氟〉氯〉氧〉溴〉氮、硫〉氢〉红磷〉碘〉碳〉砷〉硒〉硼〉硅稀有气体:Xe>Kr>Ar>Ne>He总之元素周期表里非金属性越是左下方,越是右上方越强。惰性气体不算。

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