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释义

氙,化学符号Xe,非金属元素,无色、无嗅、无味。是惰性气体的一种。存在于空气中,其量按体积计约占二千万分之一,也存在于温泉的气体中,从液态空气中与氪一起被分离得到。由氙它具有极高的发光强度,在照明技术上用来充填光电管、闪光灯和氙气高压灯。氙气高压灯具有高度的紫外光辐射,可用于医疗技术方面。用于闪光灯、深度麻醉剂、激光器、焊接、难熔金属切割、标准气、特种混合气等。

简介

基本信息

氙(Xenon)(读音:xiān一声)

元素原子量:131.293

元素类型:非金属

原子体积:(立方厘米/摩尔)

37.3

地壳中含量:(ppm)

0.000002

元素在海水中的含量:(ppm)

0.0001

CAS号 7440-63-3

化学性质

化学键能: (kJ /mol)

Xe-O 84

氧化态:

Main Xe0, Xe+2, Xe+4

Other Xe+6, Xe+8

物理性质

原子序数:54

元素符号:Xe

元素中文名称:氙

元素英文名称:Xenon

相对原子质量:131.3

核内质子数:54

核外电子数:54

核电核数:54

质子质量:9.0342E-26

质子相对质量:54.378

所属周期:5

所属族数:0

摩尔质量:131

密度:0.00588

熔点:-111.9

沸点:-108.1

外围电子排布:5s2 5p6

核外电子排布:2,8,18,18,8

电子层:K-L-M-N-O

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。

晶胞参数:

a = 620.23 pm

b = 620.23 pm

c = 620.23 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

颜色和状态:无色气体

声音在其中的传播速率:(m/S)

1090

电离能(kJ /mol)

M - M+ 1170.4

M+ - M2+ 2046

M2+ - M3+ 3097

M3+ - M4+ 4300

M4+ - M5+ 5500

M5+ - M6+ 6600

M6+ - M7+ 9300

M7+ - M8+ 10600

M8+ - M9+ 19800

M9+ - M10+ 23000

原子半径:1.24

常见化合价:0

发现人:拉姆齐(William Ramsay)、特拉弗斯(Morris W. Travers)

发现时间和地点:1898 英格兰

元素来源:存在于空气中其量按体积计约占二千万分之一,也存在于温泉的气体中从液态空气中与氪一起被分离得到

元素用途:用于闸流管和特殊电灯中

发现过程:

1898年,英国的莱姆塞和特拉威斯,在分馏液态氪时发现了氙。

元素描述:

无色、无嗅、无味。是稀有气体的一种。密度5.887±0.009克/升,3.52克/厘米3(液),2.7克/立方厘米(固)。熔点-111.9℃,沸点-107.1±3℃。电离能12.130电子伏特。是非放射性惰性气体中唯一能形成在室温下稳定的化合物的元素,能吸收X射线。在较高温度或光照射下可与氟形成一系列氟化物如XeF2、XeF4及XeF6等。氙也能与水、氢醌和苯酚一类物质形成弱键包合物。

元素来源:

从大型的空气液化分离塔内,在制氧或氮的同时抽出的馏分中分出。

理化性质:

分子量:131.30

熔点: -111.8 ℃

沸点(101.325kPa):-108.1℃

液体密度(-108.1℃,101.325kpa):3057kg/立方米

气体密度(0℃101.325kpa):5.887kg/立方米

相对密度(气体,25 ℃101.325kPa):4.553

比容(21.1℃,101.325kPa):0.180m3/kg

气液容积比(15℃100KPa):550L/L

临界温度:16.6℃

临界压力:5838kPa

临界密度:1105.2kg/m3

压缩系数:

温度 压力

(℃) 10OKPa 100OKPa 1000OKPa 2000OKPa

15 0.9941 0.9391

50 0.9959 0.9576 0.4334 0.5207

熔化热(-111.8℃,81.6kPa):17.49kJ/kg

气化热(-108.1℃101.325kpa):96.3OKJ/kg

比热容(气体,25℃101.325kpa):Cp=160.03J/(kg·K)

Cv=96.41J/(kg·K)

比热比(气体,25℃101.325kpa):Cp/Cv=1.66

蒸气压(-20℃):2634kPa

(0 ℃ ):4175kPa

(10℃):5147kPa

粘度(气体,0℃101.325kPa):0.0211OmPa·S

(液体,289.74k):0.528mPa·S

表面张力(-110℃):18.7mN/m

导热系数(0℃101.325kPa):0.005192W/(m·K)

(液体,165.014kh0.07322W/(m·K)

折射率(气体0℃,101.325KPa,5893A):1.000702

(气体25℃,101.325kpa):1.000642

氙在常温常压下为无色无臭无毒的惰性气体。空气中含氙约90PPm。不燃烧。在压力101.325kPa时水中的溶解度为0.234ml/g(0℃)、0.121ml/g(20℃)、0.079ml/g(40℃)、0.046ml/g(60℃) 。能吸收X射线。

氟化物

XeF2

二氟化氙是无色晶体,在室温下能升华,在镍或蒙铜容器中可无限期贮存。

(1)与水作用XeF2可溶于水在稀酸中缓慢水解,碱性溶液中迅速水解.

2XeF2 + 4OH-=2Xe + O2 + 2F- + H2O

(2)作强氧化剂

XeF2为强氧化剂可把Br(Ⅴ)氧化到Br(Ⅶ),还能把Cl氧化成Cl2,I氧化成I2,Ce(Ⅲ)氧化成Ce(Ⅳ),Co(Ⅱ)氧化成Co(Ⅲ),Hg氧化成Hg2,Pt氧化成Pt(Ⅳ)等。

XeF2 + 2Cl- =2F- + Xe + Cl2

XeF2 + H2= 2HF + Xe

XeF2 + H2O2 =Xe + O2 + 2HF

NaBrO3 + XeF2 + H2O= NaBrO4 + 2HF + Xe

(3)氟化反应

XeF2是优良且温和的氟化剂,能将许多化合物氟化。

XeF2 + IF5=IF7 + Xe

(4)形成配合物

XeF2能与共价的氟化物形成配合物。如与PF5,AsF5,SbF5和过渡金属氟化物NbF5,TaF5,RuF5,OsF5,RbF5,IrF5及PtF5等。

XeF2 + 2SbF5 = [XeF][Sb2F11]

XeF4

(1)与水作用

XeF4遇水会猛烈地水解并发生歧化反应。

3XeF4 + 6H2O= XeO3 + 2Xe + 3/2O2 + 12HF

(2)作强氧化剂

XeF4为强氧化剂,氧化能力比XeF2更强。可把Hg氧化成Hg2,Pt氧化成Pt(Ⅳ)等。

XeF4 + 4Hg =2Hg2F2 + Xe

XeF4 + Pt= PtF4 + Xe

(3)氟化反应

XeF4可作氟化剂,氟化能力大于XeF2。

XeF4 + 2CF3CF=CF2= 2CF3CF2CF3 + Xe

XeF4 + 2SF4 =2SF6 + Xe

(4)形成配合物

XeF4仅同PF5,AsF5和SbF5生成少数配合物。

XeF4 + 2SbF5= [XeF3][Sb2F11]

XeF6

(1)与水作用

XeF6也能猛烈地与水反应,完全水解时得到XeO3。

XeFe6 + 3H2O =XeO3 + 6HF

不完全水解时生成一种无色的液体XeOF4:

XeFe6 + H2O= XeOF4 + 2HF

(2)作强氧化剂

XeF6为强氧化剂,且氧化能力:XeF6>XeF4>XeF2。

XeFe6 + 3H2 = Xe + 6HF

(3)氟化反应

XeF6为氟化剂,且氟化能力:XeF6>XeF4>XeF2。

XeF6 + C6H6 = C6H5F + HF + Xe

2XeF6 + 3SiO2 = 2XeO3 + 3SiF4

产物XeO3具有爆炸性。所以不宜将XeF6贮放在玻璃或石英容器中。

(4)形成配合物

XeF6可以起氟给予体的作用而生成配合物,如XeF6·BF3,XeF6·GeF4,XeF6·2GeF4,XeF6·4SnF4,XeF6·AsF5,XeF6·SbF5。XeF6还可起氟接受体的作用,与RbF和CsF反应。

XeF6 + RbF=Rb[XeF7]

XeF6也能与XeO3反应生成氟氧化氙:

XeF6 + XeO3=3XeOF4

氧化物

XeO3

XeO3是一种易潮解和易爆炸的化合物.它在酸性溶液中的氧化能力较强,能将Cl-氧化为Cl2,I-氧化成I2,Mn氧化成MnO2(或MnO4),它还能使醇和羧酸氧化为水和CO2。

5XeO3 + 6MnSO4 + 9H2O =6HMnO4 + 5Xe + 6H2SO4(在酸性条件下反应

在水中,XeO3主要以分子形式存在,但是在碱性溶液中,主要是HXeO4形式,与XeO3处于平衡状态:

XeO3 + OH=(为可逆符号)HXeO4

XeO4

四氧化氙是一种热稳定性极差的易爆炸的无色液体,低温下的XeO4为黄色固体,也极不稳定,在233K(-40℃)也会爆炸。XeO4的氧化性比XeO3更强。

XeOF4

XeOF4是无色透明液体,可长期储存在镍容器中,它可进一步水解为XeO3:

XeOF4 + H2O= XeO2F2 + 2HF

XeO2F2 + H2O = XeO3 + 2HF

XeOF4可被过量的H2定量还原而用于分析:

XeOF4 + 3H2 =Xe + H2O + 4HF(300℃)

含氧酸盐

氙酸盐

氙酸盐的化学通式为MHXeO4(M为Na,K,Rb,Cs),其中Xe的氧化数为+6。氙酸盐是一种固体粉末,比XeO3稳定,但受到机械振动即爆炸。能溶于水,不溶于无水乙醇,氯仿和四氯化碳。

高氙酸盐

高氙酸钠为白色粉末,通常含有6个或8个结晶水,干燥后转变成Na4XeO6·2H2O,若在373K以上烘干,可获得无水高氙酸钠。其它碱金属和碱土金属的高氙酸盐M4XeO4(M为Na,K,Rb,Cs等)也已制得。

Na4XeO6是强氧化剂,许多还原剂都可被它氧化。如在碱性介质中:

5Na4XeO6 + 2Mn(OH)2 + 7H2O = 5NaHXeO4 + 2NaMnO4 + 13NaOH

用浓硫酸与高氙酸钡反应,可以制得很不稳定的具有爆炸性的气态四氧化氙XeO4

应用领域

广泛用于电子、光电源工业,还用于气体激光器和等离子流中。

用氙气充的灯泡与相同功率的充氩灯泡相比具有发光率高、体积小、寿命长、省电等优点。

有极高的发光强度,充填的长弧氙灯俗称“小太阳”,光的色彩好,用于拍摄彩色电影;又由于透雾能力特别强,可用作有雾导航灯,广泛用于机场、车站、码头。

氙灯凹面聚光后可生成2500℃高温,可用于焊接或切割难熔金属,如钛、钼等。

还是一种没有副作用的深度麻醉剂,X光摄影的造影剂。

也被用作屏蔽X射线。

此外,在原子核反应堆和高能物理方面也有很多用途。

元素辅助资料

莱姆塞在发现氩和氦后,研究了它们的性质,测定了它们的原子量。接着他考虑它们在元素周期表中的位置。因为,氦和氩的性质与已发现的其他元素都不相似,所以他提议在化学元素周期表中列入一族新的化学元素,暂时让氦和氩作为这一族的成员。他还根据门捷列夫提出的关于元素周期分类的假说,推测出该族还应该有原子量为20、82、129的元素。

1898年由英国化学家威廉姆·拉姆齐爵士发现并命名。他选择“xenos”这个希腊文命名氙,意为“奇怪的一个”。

安全防护

氙本身无毒人吸入后以原形排出,但在高浓度时有窒息作用。氙有麻醉性,它和氧的混合物(20%Xe,80%02,体积)是对人体的一种麻醉剂。

氙为非腐蚀性气体可使用所有的通用材料。氙可用玻璃瓶包装,外加木箱或纸箱保护。贮运过程中要轻装轻卸严防碰损。

光源应用

1965年春节,在上海南京路上海第一百货商店大楼顶上,出现了一盏不平常的灯,它的功率高达二万瓦。每当夜幕降临,它大放光芒,照得南京路一片雪亮。然而,它并不大,灯管只比普通日光灯长一倍。人们称誉它为“人造小太阳。”

“人造小太阳”,就是高压长弧氙灯的通俗的说法。它为什么会发出这么强的亮光呢?

原来,它里面住了一个非同凡俗的“居民”,这就是氙气。它是一种无色气体,密度是空气的三倍多。可它在空气中的含量实在很可怜,只占总体积的一亿分之八,因而人们难得见到它,怪不得当初发现它时就用拉丁文给它起了个名字叫“生疏”,翻译成中文就是“氙”。

氙在电场的激发下,能射出类似于太阳光的白光,“人造小太阳”就是利用它的这个特异功能制成的。这种灯的灯管是用耐高温、耐高压的石英管做成的,两头焊死,各装入一个钨电极,管内充人高压氙气。通电后,氙气受激发,射出强烈的白光。

一盏六万瓦的氙灯的亮度,相当于九百只一百瓦的普通灯泡!“人造小太阳”的用途极广,比如电影摄影、舞台照明、放映、广场和运动场的照明等,都能用到它。

有趣的是,氙还具有一定的麻醉作用——它能溶于细胞质的油脂中,引起细胞的膨胀和麻醉,从而使神经末梢的作用暂时停止。人们曾试用五分之四的氙气和五分之一的氧气组成混合气体,作为麻醉剂,效果很好。只是由于氙气很少,所以目前还不能广泛应用。

氙也是惰性气体家族中的一个成员,跟其他家族中的成员一样,它的“性格”也很不活泼,一向被人们认为是“懒惰”的元素,是“永远不与任何东西化合”的元素。

然而,随着科技水平的提高,人们终于降服了它,帮它改掉了“懒惰”的习性。在1962年,加拿大一位化学家首先制成了黄色的六氟化氙的固体化合物。紧接着,人们又陆续制出了氙的许多化合物。

氙不再是一种“懒惰”的元素,它也开始勤快地为我们人类服务了。

网络含义

因氙的元素符号为Xe,与邪恶的拼音缩写同音所以氙在网络语言中也指代某人很邪恶.氙人等词汇也由此而来~

原美国黑水公司

黑水保安改名"Xe",业务重心转至培训和后勤

在伊拉克卷入枪杀平民丑闻的美国黑水保安公司2009年2月13日宣布,公司将放弃原名“黑水”,改名“Xe”公司。

黑水公司首席执行官加里·杰克逊在一份公司备忘录中公布改名消息。他同时宣布,公司旗下的寄宿训练中心改名为美国训练中心有限公司。先前,寄宿训练中心承担公司大部分海外保安和国内训练业务。 杰克逊在备忘录中说,公司将不再积极寻求新的私人保安合同。包括杰克逊在内多位黑水公司高管去年说,公司业务重心已从保安服务转到培训和后勤。 黑水公司发言人安妮·蒂勒尔告诉美联社记者,公司改名主要为适应业务重心转变的需要。但她承认,公司也希望借助改名摆脱过去阴影,重塑形象。

参考资料

1.氙 

扩展阅读:

1

仿真化学实验室

2

化学元素遍览

3

氙的msds:http://hgspace.com/dic/z/7pu1cp6i.html

开放分类:
化学科学元素稀有气体非金属元素
“氙”在汉英词典中的解释(来源:百度词典):
1.[Chemistry] xenon (Xe)

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最近更新:2012-05-01
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更新时间:2025/3/24 3:38:16