| 词条 | 0族元素 |
| 释义 | ２ １０ １８ ３６ ５４ ８６ 氦 氖 氩 氪 氙 氡 0族元素由于已经稳定，最外层电子数为8（氦为2），故常以单质气体存在。化学性质极不活泼，除如XeF2等极少数化合物外几乎不与其他物质在任何情况发生化学反应。其中氦、氖没有化合物。 He氦元素简介元素序号：2 元素符号：He 元素名称：氦 元素原子量：4.003 元素类型：非金属 发现人：杨森 发现年代：1868年 发现过程： 1868年，法国的杨森，最初从日冕光谱内发现太阳中有新元素，即氦。 元素描述是惰性元素之一。其单质氦气，分子式为 He，是一种稀有气体，无色、无臭、无味。它在水中的溶解度是已知气体中最小的，也是除氢气以外密度最小的气体。密度0.17847克/升，熔点-272.2℃（26个大气压）。沸点-268.9℃。它是最难液化的一种气体，其临界温度为-267.9℃。临界压力为2.25大气压。当液化后温度降到-270.98℃以下时，具有表面张力很小，导热性很强，粘性很强的特性。液体氦可以用来得到接近绝对零度（-273.15℃）的低温。化学性质十分不活泼，既不能燃烧，也不能助燃。 元素来源： 氦是放射性元素分裂的产物，α粒子就是氦原子的原子核。在工业中可由含氦达7%的天然气中提取。也可由液态空气中用分馏法从氦氖混合气体中制得。 元素用途： 用它填充电子管、气球、温度计和潜水服等。也用于原子核反应堆和加速器、冶炼、和焊接时的保护气体。 元素辅助资料：1868年8月18日，法国天文学家詹森赴印度观察日全食，利用分光镜观察日珥，从黑色月盘背面如出的红色火焰，看见有彩色的彩条，是太阳喷射出来的帜热其他的光谱。他发现一条黄色谱线，接近钠光谱总的D1和D2线，日食后，他同样在太阳光谱中观察到这条黄线，称为D3线。1868年10月20日，英国天文学家洛克耶也发现了这样的一条黄线。 经过进一步研究，认识到是一条不属于任何已知元素的新线，是因一种新的元素产生的，把这个新元素命名为 helium，来自希腊文helios（太阳），元素符号定为He。这是第一个在地球以外，在宇宙中发现的元素。为了纪念这件事，当时铸造一块金质纪念牌，一面雕刻着驾着四匹马战车的传说中的太阳神阿波罗（Apollo）像，另一面雕刻着詹森和洛克耶的头像，下面写着：1868年8月18日太阳突出物分析。 过了20多年后，莱姆塞在研究钇铀矿时发现了一种神秘的气体。由于他研究了这种气体的光谱，发现可能是詹森和洛克耶发现的那条黄线D3线。但由于他没有仪器测定谱线在光谱中的位置，他只有求助于当时最优秀的光谱学家之一的伦敦物理学家克鲁克斯。克鲁克斯证明了，这种气体就是氦。这样氦在地球上也被发现了。 Ne氖元素简介元素序号：10 元素符号：Ne 元素名称：氖 元素原子量：20.18 元素类型：非金属 发现人：莱姆塞、特拉威斯 发现年代：1898年 发现过程： 1898年，英国的莱姆塞、特拉威斯蒸发液体氢时，在最先溢出的气体光谱中发现了氖。 元素描述：稀有气体元素之一，无色，无臭，无味，气体密度0.9092克/升，液体密度1.204克/厘米3，熔点-248.67℃，沸点-245.9℃，化学性质极不活泼，电离能21.564电子伏特，不能燃烧，也不助燃，在一般情况下部生成化合物，气态氖为单原子分子，氖还有一个特殊性质是气体与液体体积之比，大多数深冷液态气体在室温条件下产生500到800体积的气体，而氖则生成大于1400体积的气体。这就为它的贮藏和运输带来方便。100升空气中含氖约1.818毫升。 元素来源： 由空气分离塔在制取氧氮气的同时，从中可以提取氖氦的混合气体，在经液氢冷凝法或活性炭硅胶的吸附作用，便可得到氖。 元素用途： 大量用于高能物理研究，让氖充满火花室来探测和微粒的行径。也是制造霓虹灯和指示灯的好原料，和氩混合使用会有美丽的蓝光产生，也可用来填充水银灯和钠蒸气灯。液体氖还用来做制冷剂。 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一个原子量为20的元素。 在1896～1897年间，莱姆塞在特拉威斯的协助下，试图用找到氦的同样方法，加热稀有金属矿物来获得他预言的元素。他们试验了大量矿石，但都没有找到。最后他们想到了，从空气中分离出这种气体。但要将空气中的氩除去是很困难的，化学方法基本无法使用。只有把空气先变成液体状态，然后利用组成它成分的沸点不同，让它们先后变成气体，一个一个地分离出来。把空气变成液体，需要较大的压力和很低的温度。而正是在19世纪末，德国人林德和英国人汉普森同时创造了致冷机，获得了液态空气。1898年5月24日莱姆塞获得汉普森送来的少量液态空气。莱姆塞和特拉威斯从液态空气中首先分离出了氪。接着他们又对分离出来的氩气进行了反复液化、挥发，收集其中易挥发的组分。1898年6月12日他们终于找到了氖（neon），元素符号Ne，来自希腊文neos（新的）。 Ar氩元素简介元素序号：18 元素符号：Ar 元素名称：氩 元素原子量：39.95 元素类型：非金属 发现人：瑞利 发现年代：1894年 发现过程： 1894年，英国的瑞利，从空气中除去氧、氮后，在对少量气体做光谱分析时发现氩。 元素描述：其单质为无色、无臭和无味的气体。是稀有气体中在空气中含量最多的一个，100升空气中约含有934毫升。密度1.784克/升。熔点-189.2℃。沸点-185.7度。电离能为15.759电子伏特。化学性极不活泼，按化合物这个词的一般意义来说，它是不会形成任何化合物的。氩不能燃烧，也不能助燃。 元素来源： 可从空气分馏塔抽出含氩的馏分经氩塔制成粗氩，再经过化学反应和物理吸附方法分出纯氩。 元素用途： 氩的最早用途是向电灯泡内充气。焊接和切割金属也使用大量的氩。用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体。 元素辅助资料：19世纪末期，英国物理学家瑞利勋爵发现利用空气除杂制得的氮气和从氨制得的氮气的密度有大约是千分之一的差别。他在当时很有名望的英国《自然》杂志上发表了他的发现，并请大家帮他分析其中的原因。伦敦大学化学教授莱姆塞推断空气中的氮气里可能含有一种较重的未知气体。他们两人又各自做了大量的实验，终于发现了在空气中还存在一种密度几乎是氮气密度一倍半的未知气体。 1894年8月13日，英国科学协会在牛津开会，瑞利作报告，根据马丹主席的建议，把新的气体叫做argon（希腊文意思就是“不工作”、“懒惰”）。元素符号Ar。 当然，当时发现的氩，实际上是氩和其他惰性气体的混合气体，正是因为氩在空气中存在的惰性气体的含量占绝对优势，所以它作为惰性气体的代表被发现。 氩的发现是从千分之一微小的差别开始的，是从小数点右边第三位数字的差别引起的，不少化学元素的发现，许多科学技术的发明创造，都是从这种微小的差别开始的。 Kr氪元素简介元素序号：36 元素符号：Kr 元素名称：氪 元素原子量：83.80 元素类型：非金属 发现人：莱姆塞、特拉威斯 发现年代：1898年 发现过程： 1898年，英国的莱姆塞和特拉威斯用光谱分析液态空气蒸发后所剩下的残余气体时，发现了氪。 元素描述：无色、无嗅、无味。密度3.736克/升（气），2.155克/厘米3（液，-156.9℃）。熔点-156.6℃，沸点-152.30±0.10℃。第一电离能13.999电子伏特。氪原子的外壳是电子已填满了的稳定结构。所以它的化学性质极不活泼，不能燃烧，也不能助燃。具有能吸收X射线的性能。 元素来源： 100升空气中约含氪0.114毫升，可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制得。 元素用途： 主要用来充填电灯和各种电子器件。也可作X射线工作时的遮光材料。它和氩的混合物广泛用于充填萤光灯。 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。 在1896～1897年间，莱姆塞在特拉威斯的协助下，试图用找到氦的同样方法，加热稀有金属矿物来获得他预言的元素。他们试验了大量矿石，但都没有找到。最后他们想到了，从空气中分离出这种气体。但要将空气中的氩除去是很困难的，化学方法基本无法使用。只有把空气先变成液体状态，然后利用组成它成分的沸点不同，让它们先后变成气体，一个一个地分离出来。把空气变成液体，需要较大的压力和很低的温度。而正是在19世纪末，德国人林德和英国人汉普森同时创造了致冷机，获得了液态空气。1898年5月24日莱姆塞获得汉普森送来的少量液态空气。莱姆塞和特拉威斯从液态空气中成功分离出了一种新气体。莱姆塞决定把它叫做krypton（Kr），来自希腊文krptos（隐藏）。 Xe氙元素简介元素序号：54 元素符号：Xe 元素名称：氙 元素原子量：131.3 元素类型：非金属 发现人：莱姆塞、特拉威斯 发现年代：1898年 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。是惰性气体的一种。密度5.887±0.009克/升，3.52克/厘米3（液），2.7克/厘米3（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。 元素用途： 由于它具有极高的发光强度，在照明技术上用来充填光电管、闪光灯合氙气高压灯。氙气高压灯具有高度的紫外光辐射，可用于医疗技术方面。 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，莱姆塞在特拉威斯的协助下先后发现了氪、氖。后来，由于获得新式空气液化设备的帮助，他们制备了大量的氪和氖，反复几次液化、挥发，在同年7月12日从其中又分离出一种惰性气体氙xenon（Xe），来自希腊文xenos（奇异的）。 Rn氡元素简介元素序号：86 元素符号：Rn 元素名称：氡 元素原子量：[222] 元素类型：非金属 发现人：多恩（F.E.Dorn） 发现年代：1900年 发现过程： 1900年由德国人多恩（F.E.Dorn）在铀制品中发现。 元素描述：第一电离能10.748电子伏特。无色气体。密度9.73克/升。熔点-71℃，沸点-61.8℃。易被吸附在活性碳、硅胶和其他吸附剂上，从而可从气体杂质中分离出来；加热到约350℃，又可从活性碳上脱附。溶于水。 元素来源： 由镭、钍等放射性元素蜕变而获得。 元素用途： 由于氡具有放射性，衰变后成为放射性钋和α粒子，因此可供医疗用。用于癌症的放射治疗；用充满氡气的金针插进生病的组织，可杀死癌细胞。 元素辅助资料：物理学和化学家们在研究物质的放射性时发现，放射物质周围的空气也会变得具有放射性。 19世纪末，科学家们发现了钍不断放出一种气态的放射性物质，并确定它是化学惰性的，并且具有较高的原子量。由于来自于钍，就称它为钍射气，符号为ThEm。1918年德国化学家施密特按惰性气体氩、氖等命名方式，称它为thoron，元素符号定为Tn，正式承认它是一种元素。1900年德国物理学家多恩同样发现了镭射气radium emantion，符号为RaEM。1918年，施密特又把它改称radon，元素符号定为Rn。另外在1903年，还发现一种锕射气actinium emantion， AcEm；以及一种惰性气体niton。后来人们发现钍射气是氡220，锕射气是氡219，niton是氡222。 氡是地壳中放射性铀、镭和钍的蜕变产物，是一种惰性气体，因此地壳中含有放射性元素的岩石总是不断的向四周扩散氡气，使空气中和地下水中多多少少含有一些氡气。强烈地震前，地应力活动加强，氡气不仅运移增强，含量也会发生异常变化，如果地下含水层的地应力作用下发生形变，就会加速地下水的运动，增强氡气的扩散作用，引起氡气含量的增加，所以测定地下水中氡气的含量增加可以作为一种地震前兆。 由于氡是一种放射性元素，如果长期呼吸高浓度氡气，将会造成上呼吸道和肺伤害，甚至引发肺癌。氡为19种致癌物质之一。 Uuo 118号元素元素简介元素序号：118 元素符号：Uuo 元素名称：Ununoctium 元素原子量：[293] 元素类型：非金属 发现人：Yu. Ts. Oganessian 发现年代：2002年3月19日 发现过程：2002年用氪轰击铅制得。 元素描述：入射束流48Ca的能量为5.1 MeV/u，对应复合核的激发能为29 MeV，束流强度为0.8 pmA靶为230 mg/cm2的纯度为97.3%的249Cf（总重量为7.1 mg，自身每秒钟放出2´109个a粒子）。总束流时间为75天，对应的总照射量为2´1019个束流粒子。 元素来源： Berkeley实验室的V. Ninov等人于1999年发表了利用86Kr+208Pb通过1n道生成118号元素的实验结果[Nin99]，但结果于2001年宣布收回。2002年6月25日，Dubna的Yu. Ts. Oganessian在德国重离子研究中心GSI作的一次学术报告上报告了Dubna合成118号元素的新结果。入射束流48Ca的能量为5.1 MeV/u，对应复合核的激发能为29 MeV，束流强度为0.8 pmA靶为230 mg/cm2的纯度为97.3%的249Cf（总重量为7.1 mg，自身每秒钟放出2´109个a粒子）。总束流时间为75天，对应的总照射量为2´1019个束流粒子。实验前估计，3n道的截面~0.5 pb，4n的截面<0.1 pb。整个实验过程中观察到两个可能的事件。一个是2002年3月19日5:28得到的一个如下衰变链（选自Oganessian报告的照片），其中290116和286114均是第一次被观察到。另一个是3月16日7:04观察到的一个寿命为3.2 ms的自发裂变事件。 元素用途： 由于只得到几个原子且其半衰期只有12毫秒，故尚未有其用途的研究。 元素辅助资料：2006年10月16日，美国与俄罗斯科学家以钙离子与锎（Cf，Californium）碰撞制造Uuo，并宣称存在千分之一秒。但获得确认尚需数年时间。 大家熟悉的元素周期表，在横周期的末端，全部是惰性气体元素，新发现的惰性气体118号元素，位于第7周期末端，与第6周期拥有32个元素一样，它的横向一共有18格，加上隐藏在“锕”后面的14个锕系元素，第7周期同样拥有32个元素（16对）。这样，元素表各周期竖向的元素数量，已基本形成奇偶数对称的平方数列雏形： 奇数周期 第1周期： 氢氦（1*1=1对） 第3周期： 钠镁铝硅磷硫氯氩（2*2=4对） 第5周期： 铷锶钇锆铌钼锝钌铑钯银镉铟锡锑碲碘氙（3*3=9对） 第7周期： 钫镭锕钍镤铀镎钚镅锔锫锎锿镄钔锘铹 Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo（4*4=16对） 偶数周期 第6周期：铯钡镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥铪钽钨铼锇铱铂金汞铊铅铋钋砹氡（4*4=16对） 第4 周期：钾钙钪钛钒铬锰铁钴镍铜锌镓锗砷硒溴氪（3*3=9对） 第2周期：锂铍硼碳氮氧氟氖（2*2=4对） 第8周期：119号，120号（1*1=1对，但这2个元素尚待发现） 同样的，稀有气体元素的壳层电子对分布，也是呈对称的平方数列： 第6周期：氡元素1层-4层的壳层电子对排列：1对，4对，9对，16对， 第7周期：118号元素1层-7层的壳层电子对排列：1对，4对，9对。16，16对，9对，4对，（要完成对称，还需发现第8周期的1对元素） 发现118号元素的重大意义在于：对称与平方是人类探索自然规律的两大数学工具。 |
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