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稀有气体化合物的研究与制备

2022.5.19

稀有气体是第0族的元素,共包括氦、氖、氩、氪、氙和氡、以及最新合成的Oganesson共七个。所有的稀有气体元素外层s和p轨道都填充满了电子,氦有2个外层电子,其它的都为8个。它们的电离能很高,电子亲合能几乎为零,生成化合物的倾向很小。因此直到20世纪,化学家都认为稀有气体化合物不存在,并将这些元素称为“惰性气体”。

然而,莱纳斯·鲍林在1933年时预测,原子序数较大的稀有气体元素有可能与氟和氧生成化合物。他预言了六氟化氪和六氟化氙的存在,提出八氟化氙可能是个不稳定的化合物,以及氙酸会以高氙酸盐的形式成盐。

现在看来,这些预测相当准确,只是八氟化氙这个化合物不仅在热力学上不稳定,而且在动力学上也不稳定。2006年时仍未制得。

相比而言,原子序数较大的稀有气体元素具有更多的电子层,因此内层电子对最外层电子的屏蔽效应致使其电离能减小,可能小到能与电负性强的元素(氟和氧)形成稳定化合物的地步。

在1962年以前,唯一可以分离出来的稀有气体化合物都是包合物,包括水合包合物。其它则是只有在光谱中才可观测到的配位化合物。


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