Noble gas
第18族元素，具有满价电子壳层和低反应性。
稀有气体，历史上曾被称为惰性气体或气源元素，构成元素周期表的第18族。该族包括氦、氖、氩、氪、氙、氡，以及根据IUPAC定义加入的鿫。在标准条件下，前六种气体是无臭、无色、单原子的气体，化学反应性极低，沸点极低（均低于165 K），这是由于原子间仅存在非常微弱的伦敦色散力。它们显著的惰性源于其价电子层完全填满，因此几乎没有形成化学键的倾向；目前已知的稀有气体化合物仅有数百种。这种低反应性使它们在需要避免化学反应的场合中极具价值，例如氩用作焊接保护气或白炽灯填充气，氦为飞艇和气球提供浮力。氦和氖还因其低沸点而被用作制冷剂。工业上，除氡外的大多数稀有气体通过液化空气并分馏获得；氦还是天然气开采的副产品，而氡则从溶解的镭、钍或铀化合物的放射性衰变中分离。第七个成员鿫是一种不稳定的合成元素，仅合成过五个寿命极短的原子，其化学性质尚不确定；相对论效应表明它在标准条件下可能为固态，且反应性足以使其在功能上不再符合稀有气体的定义。“稀有气体”一词最早由Hugo Erdmann于1900年使用，类比于贵金属。这些元素的发现始于1868年，当时Pierre Janssen和Joseph Norman Lockyer在太阳的色球层中识别出氦，并以希腊语中“太阳”一词命名。1784年，Henry Cavendish注意到空气中存在一种反应性较低的成分；1895年，Lord Rayleigh发现大气中的氮与化学方法制备的氮密度不同。他与William Ramsay合作分离出氩，其名称源自希腊语“懒惰”。随后，Ramsay从矿物沥青铀矿中分离出氦。通过分馏液态空气，Ramsay于1898年发现了氪、氖和氙。氡于1898年由Friedrich Ernst Dorn首次识别，但直到1904年才被确认为稀有气体。这些发现帮助丹麦物理学家Niels Bohr于1913年提出电子
Quick Facts
- Group number
- 18
- By element
- helium group or; neon group
- Cas
- VIIIA
- Old iupac
- 0
- Mark
- He
- Ne
- Ar
- Kr
- Xe
- Rn
- Og
- Left
- halogens
- Right
- alkali metals
Facts from the source article.
背景与渊源
稀有气体在标准条件下无色、无臭、单原子，前六种成员（氦、氖、氩、氪、氙、氡）表现出极低的化学反应性和极低的沸点。其决定性特征是价电子层完全填满，因此几乎没有参与化学反应的倾向；目前已知的稀有气体化合物仅有数百种。原子间的分子间作用力仅为非常微弱的伦敦色散力，导致其沸点均极低。这种惰性使它们在需要避免化学反应的场合中非常有用：氩用作焊接保护气和白炽灯填充气，氦为飞艇和气球提供浮力，氦和氖因其低沸点而被用作制冷剂。除氡外，所有稀有气体的工业用量均通过液化空气并分馏获得；氦还是天然气开采的副产品，而氡则从溶解的镭、钍或铀化合物的放射性衰变中分离。第七个成员鿫是一种不稳定的合成元素，化学性质不确定，预计在标准条件下为固态，且反应性足以使其在功能上不再符合“稀有”的定义。“稀有气体”一词最早由Hugo Erdmann于1900年使用，类比于贵金属。它们的发现始于1868年氦在太阳上被发现，随后是1895年的氩，以及1898年的氪、氖和氙；氡于1898年被识别，但直到1904年才被确认为稀有气体。
阅读指南
稀有气体的发现在化学史上独一无二，因为这是一个全新的元素族，此前没有任何已知的代表。其决定性特征是价电子层完全填满，因此化学反应倾向极低；目前已知的化合物仅有数百种。在标准条件下，前六种是无臭、无色、单原子的气体，沸点极低，仅靠微弱的伦敦色散力维系。这种惰性使它们在需要避免化学反应的场合中极具价值：氩用作焊接保护气和白炽灯填充气，氦为飞艇和气球提供浮力，氦和氖均用作制冷剂。除氡外，所有稀有气体的工业用量均通过液化空气并分馏获得；氦还是天然气开采的副产品。氡从镭、钍或铀化合物的放射性衰变中分离。第七个成员鿫是一种不稳定的合成元素，化学性质不确定；仅合成过五个寿命极短的原子，预计在标准条件下为固态，且反应性足以使其在功能上不再符合稀有气体的定义。这一族的发现——始于1868年太阳上的氦，随后是氩、氪、氖、氙和氡——推动了原子结构理论的发展，引出了八隅体规则，并认识到除氦外所有稀有气体的最外层均含有八个电子。