惰性气体有哪些

“贵气”不是贵族的气味，也不是贵族的屁。它实际上是指一种稀有气体，在英语中叫做“惰性气体”。可能是因为提取它们贵，贵，高贵。

起初，科学家们认为它在表面性质上是罕见的，所以它被称为“稀有气体”。后来化学家发现氦在宇宙中广泛存在，其含量仅次于氢。氖也是宇宙中第五丰富的化学元素，其总原子质量甚至高于铁，所以“稀有气体”并不罕见。

于是大家都把名字改成了“惰性气体”，因为这种气体很难和其他物质发生化学反应，而且懒。

惰性气体在元素周期表中的位置

惰性气体通常指六种元素气体，即氦(he)、氖(ne)、氩(ar)、氪(kr)、氙(xe)和放射性气体氡(rn)。2002年，科学家们人工合成了欧加内森(og)，它位于元素周期表第18组的底部。由于og的最长半衰期只有181毫秒，

俄罗斯核物理学家尤里奥格尼斯安合成了第118元素og

“稀有气体”并不罕见，氦占宇宙重子质量的23%；氖是宇宙中仅次于氢、氦、氧和碳的第五大化学元素。但是这些气体在地表和大气中的天然含量很少，很难提取出来。氩是地球大气中第三富的天然气，占0.934% (9340 ppmv)。它的含量是水蒸气的两倍多，是二氧化碳(400ppmv)的23倍，是氖(18ppmv)的500倍。同时，氩是地壳中最丰富的惰性气体，占地壳的0.00015%。

从太阳系元素丰度图可以看出，“稀有气体”并不罕见

“贵族”为何“惰性”？

惰性气体为什么叫惰性气体？这主要是由稀有气体所在的18族原子的构型决定的。这组元素中所有原子的最外层电子层都被占据了。除了氦(只有2个电子)之外，18族的所有原子在最外层都有8个电子，这使它们具有全电子壳层。

价电子是原子的最外层电子，具有全价电子壳的原子非常稳定，它既不会从外界抢来电子补充空缺，也不容易失去电子，由于几乎没有获得或失去电子的倾向，因此不倾向于形成化学键。

“电子壳层”不是由电子组成的硬壳，它实际上是原子外围的一些电子形成的区域，应该准确地称为电子的“电子壳层”或“主能级”。为了方便，人们常常把它画成电子轨道，“壳层”是它的视觉名称，因为相同能级的电子会随机出现在这一层的任何地方。

像其他惰性元素一样，氖的价层是完整的

原子最外层的电子壳层被称为“价壳”，它决定了原子的化学性质.因为每个壳层可以拥有的电子数是有限的，如果价层不满，原子很容易从外面得到电子，原子就变成了负的；如果只有两三个价壳层电子，就容易丢失，使原子变成正价；如果最外层有8个电子，这8个电子又刚好将s层（2个空位）和p层（6个空位）填满，原子不容易得失电子，它就最稳定。呢

稀有气体的“惰性”正是由此而来.除了氦(氦只有两个电子，填充1s层，所以很稳定)，其他所有稀有元素原子的最外层电子壳层都有八个电子，正好填充价层的s层和p层，所以一般稀有气体很难和其他元素发生化学反应，对外界是惰性的。

序数名称壳层和电子数

2氦(氦)2

10氖(氖)2，8

18氩2，8，8

36kr (kr)2，8，18，8

54 xe 2，8，18，18，8

86氡(rn)2，8，18，32，18，8

118og2，8，18，32，32，18，8

惰性气体真的很“懒惰”吗？

其实不是。到目前为止，科学家们只发现氖没有化合物，在所有其他“惰性气体”中有数百种化合物，理论上可以产生更多的化合物。“惰性气体”这个名字不真实，需要引用。

惰性气体放电的颜色和光谱首先被用来制造霓虹灯

为什么总是这样？

惰性气体无色、无嗅、无味，在标准条件下不可燃，不易与其他物质发生反应，所以一开始被称为惰性气体是合理的。所有的惰性气体都有完整的s和p轨道外层电子层(除了氦，氦没有p等级)，所以很难形成化合物。

高电离能和几乎为零的电子亲和力解释了惰性气体的非反应性。从化学的角度来看，惰性气体大致可以分为两组：一组是相对活泼的氪(电离能14.0ev)、氙(12.1ev)和氡(10.7ev)，另一组是不活泼的氩(15.8ev)、氖(21.6ev)和氦(24.6ev)。惰性气体的反应性遵循氖氦氩氪氙氪的顺序，因为氖有第二个sp轨道，它与氦相接触

比氖原子稳定。

电离势与惰性气体原子序数的关系

随着电子层数的增加，原子核对它最外层的价电子层的静电引力逐渐降低，最外层的电子受到内部电子的屏蔽效应，使得它们更容易被电离。这导致其电离能低到足以与最多电负性元素氟和氧形成稳定化合物，并且在某些情况下甚至能与氮和碳形成化合物，这就是为什么稀有气体越到后面越活泼的原因。

惰性气体的化合物

氡(rn)实际上不是化学惰性的。由于氡是一种半衰期短(氡半衰期为3.8天)且具有高放射性的放射性气体，因此很少有关于氟化氡(rnf)、氧化氡(rno)及其反应产物的研究。

已发现氙(xe)能产生多种化合物，如氟化物(xef)、氟氧化物(xeof、xeof、xeof、xeof、xeof)和氧化物(xeo、xeo和xeo)，还能与负电荷基团反应，如cf、c (socf)、n (sof)、n (socf)，

xef的分子模型，这是最早发现的惰性气体化合物。

kr (kr)能在极端条件下与氟反应生成krf，krf能进一步反应生成不稳定化合物kr (otef)。

氩(ar)的化合物是harf。2000年8月，赫尔辛基大学的研究人员用紫外线照射含有少量氟化氢和氟化铯的冷冻氩气，产生了这种弱结合的化合物。

氖(ne)目前还没有发现是化合物，是惰性的。

氦(he)已被证明是一种稳定的阳离子heh与氢，但一些科学家认为它不是中性的，不能分离，因此它不是严格意义上的化合物。据称前两年发现的“氦-钠化合物”实际上可能是范德华力结合的范德华分子，其中氦和钠的键结合不是严格意义上的化学键，同样的范德华双原子分子是何和。

据说这是一种新化合物nahe的分子模型

总结：

长期以来，惰性气体被赋予了许多名称，每一个名称都有自己的道理，并不完全适用。它在地球表面非常罕见，但在宇宙中广泛存在，所以不完全是“稀有气体”；我们发现，除了氖和氦之外，大多数其他惰性气体元素都能形成化合物，而且随着原子序数的增加，化合物的种类变得更加丰富，所以称之为“惰性气体”是不科学的。

一个世纪以前，提取惰性气体的成本非常高，而且这些元素在地球表面非常稀少，所以当时称之为“惰性气体”或“稀有气体”是可以理解的。随着科学技术的发展，我们可以从地下天然气中大规模提取氦，从空气中分离氩和氖，并将其应用于工业生产和生活。随着led照明技术的飞速发展，人们不再需要惰性气体来制作霓虹灯管，但是大多数惰性气体在常温常压下稳定的化学性质，使得它们在很多场合下都可以作为保护气体使用。

飞机和油轮将用惰性气体填充燃料箱，以隔绝空气和防止火灾

所以，虽然“贵气”这个名字有点尴尬，但也不必在意。了解它的科学原理，掌握它的化学特性，发挥它的作用，才是最重要的。

你怎么想呢？

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