冷知識:爲何「惰性氣體」更名爲「稀有氣體」?

我們生活的地球被一層層厚厚的大氣層包圍著,地球的大氣層可以保護我們,並推動生命的發展。在大氣層裡,充斥著各種各樣的氣體。

氮氣約佔地球大氣層總體積的78%,是組成大氣層的主要成分。大氣層中的氧氣約佔21%,最少的是氦、氖、氬、氪、氙、氡六種氣體,它們的總體積約佔地球大氣層總體積的0.94%。

冷知識:為何“惰性氣體”更名為“稀有氣體”?

通電發光的稀有氣體

由於氦、氖、氬、氪、氙、氡六種氣體在大氣層中的含量極低,所以被人們稱作稀有氣體。和氮氣、氧氣相比較,它們的含量確實很少。

另外,大氣中還有比它們更“稀有”的氣體呢。比如,大氣中大概還有0.9%的氬氣,這確實是個小數目。但是,當它和大氣中含量為0.03%的二氧化碳相比時,就顯得多多了,是二氧化碳含量的30倍。

氦氣在地球大氣層中的含量也非常少,不過它在整個宇宙中的含量達到了27%,僅次於氫。

冷知識:為何“惰性氣體”更名為“稀有氣體”?

科學家最早發現的稀有氣體

早在許多年前,人們就開始研究我們賴以呼吸的空氣,想弄清楚空氣的成分。18世紀70年代,化學家終於發現了空氣中能助燃、助呼吸的氧氣,較不活潑的氮氣也被人們“捉”住了。

在人類發現了氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體的100年內,稀有氣體還是沒有被發現。這是因為它們實在是太不活躍了。

冷知識:為何“惰性氣體”更名為“稀有氣體”?

氪激光

到了19世紀末,科學家才誤打誤撞發現了氦、氖、氬、氪、氙等元素,沒過多久,帶有放射性的氡也被“揪”了出來。

化學家對這些新發現的元素進行了深入研究,結果發現,這些元素的最外層電子數一直呈現飽和狀態。這表明,它們擁有一種非常穩定的電子層結構,因此化學性質一點兒也不活潑。

一般來說,這樣的元素很難和其他物質發生反應,最終出現一般電子轉移或者電子共同形式的化合物。而且,這些元素的分子是由單個原子組成的,它們本身的原子間彼此也不會結合。

冷知識:為何“惰性氣體”更名為“稀有氣體”?

科學家覺得,這些氣體的化學性質真是太“懶惰”了,所以給它們起了一個形象的名字——惰性氣體。在當時的元素週期表裡,它們被列入零族元素,因為它們的化合價都是零。

1962年,事情發生了逆轉。當時英國一位叫巴特利特的年輕化學家首次合成了一種含氙的化合物——六氟合鉑酸氙。這標誌著人類第一次發現了惰性氣體也是存在化合物的。

這一發現,完全推翻了長達70年之久的關於稀有氣體在化學上完全惰性的傳統說法。科學界像迎接了一場驚雷,人們完全從過去的科學結論中醒了過來。

冷知識:為何“惰性氣體”更名為“稀有氣體”?

通電發光的稀有氣體

後來,隨著更深入的探究,越來越多的惰性氣體化合物被發現了。惰性氣體原來並不是真的“懶惰”,人們覺得這個名字不再符合它們的特點,所以更習慣稱呼它們為“稀有氣體”。


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