稀有气体是如何被发现的
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 00:10:39
稀有气体是如何被发现的
稀有气体是如何被发现的
稀有气体是如何被发现的
科学家最先在太阳的发射光谱上发现氦气独特的谱线.1868年8月18日,皮埃尔·让森和约瑟夫·诺曼底·洛克伊尔在观测太阳的色球层时,发现了一种发射光谱中有黄色谱线的物质,他们把该物质命名为“氦”（法语：hélium、英语：helium）,该词源自希腊语λιο(ílios),意为“太阳”.在他们之前,英国化学及物理学家亨利·卡文迪什已经在1784年在空气中发现一种微量的物质,其化学反应活性比氮气还低.一个世纪之后的1895年,瑞利勋爵比较了空气中分离出的氮气和化学反应所产生的氮气,发现它们的密度有所不同.瑞利勋爵与伦敦大学学院的科学家威廉·拉姆齐合作,推测从空气提取的“氮气”与其实氮气与另一气体混合物.此后,他们通过实验顺利地分离一种新的元素：氩,此名称源自希腊语αργ(argós),意思为“不活跃”.由此发现,元素周期表上欠缺了一整类的气体.在寻找氩气期间,拉姆齐重复了美国地质学家希尔布兰德的实验,即把钇铀矿放在硫酸中加热,他通过此法成功的分离出了氦气.1902年,德米特里·门捷列夫接受了氦和氩元素的发现,并这些稀有气体纳入他的元素排列之内,分类为第0族,而元素周期表即从该排列演变而来.拉姆齐继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分以寻找其他的稀有气体.他于1898年发现了三种新元素：氪、氖和氙.“氪”源自希腊语“κρυπτ(kruptós)”,意为“隐藏”；“氖”源自希腊语“νο(néos)”,意为“新”；“氙”源自希腊语“ξνο(xénos)”,意为“陌生人”.氡气于1898年由弗里德里希·厄恩斯特·当发现,最初取名为镭放射物,但当时并未列为稀有气体.直到1904年才发现它的特性与其他稀有气体相似.1904年,瑞利和拉姆齐分别获得诺贝尔物理学奖和化学奖,以表彰他们在稀有气体领域的发现.瑞典皇家科学院主席西德布洛姆致词说：“即使前人未能确认该族中任何一个元素,却依然能发现一个新的元素族,这是在化学历史上独一无二的,对科学发展有本质上的特殊意义.” 稀有气体的发现有助于对原子结构一般理解的发展.在1895年,法国化学家亨利·莫瓦桑尝试进行氟（电负性最高的元素）与氩（稀有气体）之间的反应,但没有成功.直到20世纪末,科学家仍无法制备出氩的化合物,但这些尝试有助于发展新的原子结构理论.由这些实验结果,丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在1913年提出,在原子中的电子以电子层形式围绕原子核排列,除了氦气以外的所有稀有气体元素的最外层的电子层总是包含8个电子.1916年,吉尔伯特·牛顿·路易斯制定了八隅体规则,指出最外电子层上有8个电子是任何原子最稳定的排布；此电子排布使它们不会与其他元素发生反应,因为它们不需要更多的电子以填满其最外层电子层.但到了1962年,尼尔·巴特利特发现了首个稀有气体化合物六氟合铂酸氙.其他稀有气体化合物随后陆续被发现：在1962年发现了氡的化合物二氟化氡；并于1963年发现氪的化合物二氟化氪.2000年,第一种稳定的氩化合物氟氩化氢（HArF）在40K（-233.2℃）下成功制备.1998年12月,俄罗斯杜布纳的联合核研究所的科学家以钙原子轰击钚来产生114号元素的单一原子,后来被命名为Fl.初步化学实验已显示该元素可能是第一种超重元素,尽管它位于元素周期表的第14族,却有着的稀有气体特性.2006年10月,联合核研究所与美国劳伦斯利福摩尔国家实验室的科学家成功地以钙原子轰击锎的方法,人工合成了Uuo,它是18族的第七个元素.