稀有氣體的研究過程及其在工業中的作用

在化學內，有無數可能彼此相關或彼此不相關的元素。 有金屬，非金屬，鑭系元素和act系元素，過渡金屬和鹼土； 當然我們有 化學元素之一 在化學課上，我們對誰的關注很少，而在我們的生活中，關注的對象就更少了。 我說的當然是稀有氣體。

這些元素在環境中極為罕見，因此我們無法進行過多分析。 在這裡，我們將了解稀有氣體的歷史，它們的用途和性質以及其他好奇心。 留在這裡，學習有關稀有氣體的最酷的知識。

讓我們了解氣體

它們是一組性質彼此非常相似的化合物。 例如，在正常條件下，它們是無色，無味的單原子氣體，並且化學反應性非常低。 它們位於元素週期表的第18組，並且被稱為： 氦氣，氖氣，氙氣，氬氣，K氣；放射性：Rad；合成氣：Oganeson。

它的性質可以用關於原子結構的現有現代理論來解釋。 它們的價電子殼被認為是完整的，這使它們參與化學反應的趨勢有限，這也是人們對其了解程度不高的原因之一。 實際上，迄今為止，幾乎沒有製備稀有氣體化合物。

我們從哪裡得到稀有氣體？

我們使用分餾和液化方法從空氣中獲取氖氣，氬氣，氙氣和k氣。 在天然氣中發現了氦氣 通常應該分開的地方。 ra是通過溶解在鐳中的化合物的放射性衰變而獲得的。

Oganeson是2002年創建的合成元素，並於2016年獲得IUPAC命名法。它以反應性強和不穩定而著稱，因此未做太多工作。

這些氣體在照明，焊接和太空探索領域具有非常重要的用途。 Trimix是一種氦-氧-氮的溶液，用於使潛水員在深處不遭受氮的麻醉作用。 更重要的是， 在知道氫氣的可燃性危害之後， 在創造飛艇和熱氣球時，氦氣代替了氦氣。

這些氣體的性質

稀有氣體的名稱來自德語翻譯 愛德加斯，該名稱在1898年由化學家Hugo Erdman首次使用。 用這個名字 試圖參考低反應率 這些元素中。 實際上，這些是已知的最少反應性元素，以至於它們實際上是惰性或非反應性的。

這是因為它們具有完整的化合價殼，這使它們的電子釋放能力低，並使它們的行為接近理想氣體的行為。

通常，稀有氣體具有不同的特性。

• 它們是非金屬元素：是氣體，其構象中沒有任何金屬顆粒。 同時它們不能與其他金屬反應。
• 無色無味：儘管可以給予 燈泡和燈的顏色 這些電能是通過用電產生的，它們本來是無色無味的。
• 它們具有完整的化合價層：霓虹燈，氙氣，氬氣，last氣和ra氣的最後一個殼中有八個電子。 就氦而言，它有兩個電子。 這樣，稀有氣體具有完整的化合價殼。 因此，在正常情況下，這些元素不形成鏈接。
• 它們以單原子氣體形式存在：據了解，這些元素，即使是原子上最大的元素，也只有一個原子。

• 它們實際上是無反應的：由於它們的全價且難以傳遞電子，因此實際上被認為是惰性的。

• 它們導電並產生熒光這些氣體雖然很低，但是卻能夠導電，因此發出磷光。

• 它們的熔點和沸點低這些稀有氣體具有非常低的熔點和沸點。

• 它們的電負性很低：這些元素的負電性很低

• 它們具有高電離能：您的電離能實際上是您期間的最高能量。
• 它們不易燃：即使由於易燃的氫氣杯，在飛艇和氣球的製造中也被氦氣代替。

與反應性一樣，它們的原子間力也很弱，這就是為什麼它們的熔化和沸騰溫度低的原因，並且它們在正常條件下都是單原子氣體，包括原子質量更高的氣體。

氦具有許多稀有氣體或元素週期表上任何其他元素都沒有的特性。 他的 熔點最低 在所有已知的元素中，除了是唯一具有超流動狀態的元素之外，還包括其他元素。 一種物質處於液態但可以運行而又不損失動能的狀態。 氦需要25atm的壓力和-272ºC的溫度才能固化。

它們的全價殼層還負責這些具有高電離容量（元素週期表中最高的）的氣體。 而且不易形成離子，顯示了其電子配置的穩定性。

電離能隨著基團的減少而減少，這是因為原子半徑增加並且價電子離原子核更遠，因此對原子的吸引更少。 這導致，儘管其周期最高，但仍有一些稀有氣體 可比的電離能 到其他元素。 例如，氙的電離能與氧氣的電離能相當。

這些氣體的用途

由於具有如此低的沸點和熔點， 它們在製冷設備的製造中特別有用，並使它們也可用作低溫製冷劑。

沸點為4,2K（-268,93ºC）的液氦用於製造超導磁體，例如用於磁共振成像和核磁共振的磁體。

液態霓虹燈雖然不能達到液態氦的低溫，但由於它具有 冷卻比液氦高40倍 比液態氫大三倍

由於氦氣，氦氣被用作可呼吸氣體的成分來替代氮氣 在液體中的溶解度低，尤其是脂質。 在有壓力的情況下，例如水肺潛水，氣體會吸收氣體到血液和身體組織中，這種麻醉劑會產生被稱為深度病的麻醉作用。 由於其溶解度低，幾乎沒有氦進入細胞膜，這有助於抑制麻醉作用。

由於其低可燃性和輕便性，在1937年興登堡（Hindenburg）災難後，儘管浮力損失了8,6％，但氦氣還是代替了氫氣來製造燃料

這些氣體由於具有導電性而被用於照明。 在白熾燈泡的製造中，使用氬氣和氮氣的混合物來填充它們。 氪 用於高性能燈泡例如具有更高色溫和更高功效的滷素燈。

氙氣通常用於氙氣大燈，氙氣大燈通過獲得類似於日光的光譜，可用於電影放映機以及汽車大燈。

在醫學上，氦氣用於改善哮喘患者的呼吸舒適度。 氙氣可用作麻醉劑 由於其在脂質中的高度溶解性，因此使其比通常的一氧化二氮更有效，並且由於易於被人體清除，因此恢復速度更快。

借助核磁共振進行的圖像捕獲使氙氣與其他氣體結合在一起。 radiation具有高放射性，只能以痕量使用，可用於放射治療。

生產和豐富

可以得到稀有氣體的數量和容易程度與它們的原子序數成反比。 因此，這些氣體的豐度隨著其原子序數的增加而降低。

在宇宙中，氦氣是第二容易獲得的元素氫之後，質量百分比約為24％。 宇宙中大部分氦氣是由原始核合成形成的，但由於氫參與恆星核合成（這一過程是由恆星演化過程中的核反應引起的），氦氣的數量正在增加。

其餘的氣體不是很豐富，也不容易獲得。 例如，可以是 在岩石圈形成 通過鐳的阿爾法衰變； 同時他 氙氣發展了一種被稱為“漏氙氣理論”的理論 由於其在大氣中的含量相對較低。

讓我們談談每個

• Helio公司: 由於它的低可燃性，並且由於它是第二容易獲得的元素，因此它能夠代替氫氣作為填充氣球和齊柏林飛艇的潛在元素，因為它們與火接觸時不會爆炸。
• 氖：該氣體由於其熒光和與電接觸時獲得的紅橙色調而用於廣告目的。 容易在霓虹燈中找到。 您還可以得到其他顏色的霓虹燈管和燈，儘管它們內部實際上還有其他氣體。
• 氬氣：該氣體用於白熾燈，因為它在高溫和高壓條件下不會與燈絲發生反應。 在熒光燈管中，它會產生藍綠色。 它也用於工業領域，以避免不必要的化學反應。
• 氪：它與其他氣體一起在燈具的製造和製造中使用 機場照明，由於發出的紅光的強度; 它也可以在電影院放映機中使用。 laser的使用在激光視網膜手術中也很有用。
• 氙：氙氣的主要用途是精心製作具有殺菌特性的發光器； 發光管，照相閃光燈以及具有激發紅寶石激光能力的熒光燈管。
• 氡：這種氣體是由鈾放射性放射性衰變產生的。 因此，由於它具有很高的放射性，因此在日常生活中幾乎沒有應用。

深思 

雖然它們有些組成 在自然狀態下很難獲得 （除了氦氣以外），並且由於它們會產生或幾乎不與它們發生反應，因此稀有氣體是我們可以看到甚至每天使用的重要化合物。

也許它們的使用僅限於特定領域，但這並不意味著它們完全沒有用。 從用燈泡和燈為我們的房屋照明，到在冰箱中保存食物，再到 醫藥時可以挽救生命這些天然的或合成的氣體尚未顯示出它們對我們的作用。 可以肯定的是，隨著研究的進展，它的用途將會更大。