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惰性气体为什么会以懒惰闻名?

时间:2022-02-20 百科知识 版权反馈
【摘要】:氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体,叫作惰性气体。说实在的,它们“懒”得也的确有点出奇,因为它们十分不易与其他物质发生作用,生成真正的化合物。当然,新的化合物还可能继续被制得,但是无论如何,惰性气体还是以“懒惰”闻名的,因为它们对多数物质仍是不理不睬的。氦、氖、氩、氪、氙、氡这六种惰性气体,除了氦是以2个电子为稳定结构以外,其他五个惰性气体都是以最外层有8个电子为稳定结构的。
惰性气体_科学奥秘探索

氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体,叫作惰性气体。说实在的,它们“懒”得也的确有点出奇,因为它们十分不易与其他物质发生作用,生成真正的化合物。直到近些年来,人们想尽了办法,才制出了氙、氪、氡的氟化物,以后又制得了二氧化氙、三氧化氙等化合物。1972年,有化学家甚至还制得了氙与金属的化合物。当然,新的化合物还可能继续被制得,但是无论如何,惰性气体还是以“懒惰”闻名的,因为它们对多数物质仍是不理不睬的。

究竟为什么会这样呢?要揭开这个谜,就得从原子构造的“内幕”说起。

任何物质都是由原子组成的,原子又是由原子核和围绕着原子核旋转的电子组成的。不同物质的原子,它们拥有的电子数目是各不相同的。比如26号元素铁,它所拥有的电子数目,就等于铁元素的原子序数,它的原子也就拥有26个电子;而79号元素金,它的原子拥有79个电子;而近年来发现的107号元素,就拥有107个电子。

不过这些电子,并不是胡乱地堆在一起,而是有条不紊地按一定的规则,一层一层地分布在原子核周围的。而且每一层该有多少个电子最稳定,是有规定的,最外一层该有几个电子才最稳定,也有规定。对于多数原子来说,最外层有8个电子时是稳定结构。氢和氦以2个电子为稳定结构,还有一些其他原子是以别的数目为它们自己的稳定结构。

可是事实上,原子最外层的电子,却恰好不是稳定结构,所以只要有机会,它们总是会想出各种巧妙的方法,使最外层的电子数目能成为自己的稳定结构。比如氯原子最外层的电子是7个,而对氢原子来说,8个电子才是自己的稳定结构,因此当两个氢原子组成分子时,每一个氯原子都拿出一个电子作为双方公用,这样一来,氯分子中的每一个氯原子,最外层就都成为自己的稳定结构了。

在适当的条件下,各种元素相遇时都会产生相互作用,变成化合物,其实,这也是为了满足各种原子都能变成最外层电子稳定结构的一种手段。比如氯原子最外层是7个电子,而钠原子呢?最外层只有1个电子,最外的第二层是8个电子(钠的最外层也是以8个电子为稳定结构),因此,一旦氯原子碰上钠原子,氯原子就会想夺取钠最外层的那一个电子,而钠原子也巴不得把自己的这一电子送掉,这样当氯和钠一结合,就变成氨化钠(食盐),里面的氢原子和钠原子也都满足了自己最外层是8个电子的稳定结构。

当电子一层一层排布时,有没有可能排到最外一层恰好正是自己的稳定结构呢?当然有的。氦、氖、氩、氪、氙、氡这六种惰性气体,除了氦是以2个电子为稳定结构以外,其他五个惰性气体都是以最外层有8个电子为稳定结构的。而事实上惰性气体最外层的电子数目,恰好氦是2个,其他都是8个,也就是说,它们原来都已经是稳定结构,它们当然也就不大想和“别人”进行化合了。

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