氦、氖、氬、氪、氙、氡六種氣體,叫做惰性氣體,說(shuō)實(shí)在的,它們“懶”得也的確有點(diǎn)出奇,它們很難與別的物質(zhì)作用,生成真正的化合物。1972年,制得了氙與金屬的化合物。當(dāng)然,新的化合物還可以繼續(xù)被制得,但是無(wú)論如何,惰性氣體還是以“懶惰”聞名的,因?yàn)樗鼈儗?duì)多數(shù)物質(zhì)仍是不理不睬的。
這究竟是什么緣故呢?要揭開(kāi)這個(gè)謎,就得從原子構(gòu)造的“內(nèi)幕”說(shuō)起。
任何物質(zhì)都是由原子組成的,原子又是原子核和圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)的電子組成的。不同物質(zhì)的原子,它們擁有的電子數(shù)目是各不相同的。比如:26號(hào)元素鐵,它所擁有的電子數(shù)目,就等于鐵元素的原子序數(shù),它的原子也就擁有26個(gè)電子,而79號(hào)元素金,它的原子擁有79個(gè)電子。
不過(guò)這些電子,并不是亂七八糟地堆在一起,而是有條不紊地按一定規(guī)則,一層一層地分布在原子核周?chē)。而且每一層該有多少個(gè)電子最穩(wěn)定,是有規(guī)定的,最外一層該有幾個(gè)電子最穩(wěn)定,也有一定。對(duì)于多數(shù)原子來(lái)說(shuō),最外層有8個(gè)電子時(shí)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。氫和氦以2個(gè)電子為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),還有一些其他原子是以別的數(shù)目為自己的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
可是事實(shí)上,原子最外層的電子,卻常常不恰好是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以只要有機(jī)會(huì),它們總是會(huì)想出各種巧妙的方法,使最外層的電子數(shù)目能成為自己的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。比如氯原子最外層的電子是7個(gè),而對(duì)氯原子來(lái)說(shuō),8個(gè)電子才是自己的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此當(dāng)兩個(gè)氯原子組成分子時(shí),每一個(gè)氯原子都拿出一個(gè)電子作為雙方公用,這樣一來(lái),氯分子中的每一個(gè)氯原子,最外層就都成為自己的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)了。
在適當(dāng)?shù)臈l件下,各種元素相遇時(shí)常常會(huì)彼此化合,變成化合物,其實(shí),這也是為了滿(mǎn)足各種原子都能變成最外層電子是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的一種手段,比如氯原子最外層是7個(gè)電子,而鈉原子呢?最外層只有1個(gè)電子,倒數(shù)第二層是8個(gè)電子(鈉的最外層也是以8個(gè)電子為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),因此當(dāng)氯原子一有機(jī)會(huì)碰上鈉原子,氯原子就會(huì)想奪取鈉原子最外層的那個(gè)電子,而鈉原子也巴不得把自己的這一個(gè)電子送掉,這樣當(dāng)氯和鈉一結(jié)合,就變成氯化鈉,(這就是我們所吃的食鹽),里面的氯原子和鈉原子也都滿(mǎn)足了自己最外層是8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
當(dāng)電子一層一層排布時(shí),排到最外一層恰好正是自己的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的機(jī)會(huì)有沒(méi)有呢?當(dāng)然有的。氦、氖、氬、氪、氙、氡這六種氣體,除了氦是以2個(gè)電子為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以外,其他5個(gè)惰性氣體都是以最外層有8個(gè)電子為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的。而事實(shí)上惰性氣體最外層的電子數(shù)目,恰好氦是2個(gè),其他都是8個(gè),也就是說(shuō),它們?cè)瓉?lái)都已經(jīng)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),當(dāng)然,它們也就不想和“別人”進(jìn)行化合了。
惰性氣體這種對(duì)多數(shù)物質(zhì)都懶得理睬的脾氣,對(duì)人們來(lái)說(shuō),倒是很有用的,比如用氦代替氫氣來(lái)填充氣球和飛艇的氣囊,使用時(shí)就很安全;氦和氧氣混合制成的人造空氣,可供潛水員和治療缺氧性疾。缓ず蜌暹常被用作焊接時(shí)被氧化;人們還用氖氣,氬氣灌入玻璃管來(lái)做霓虹燈,用氙氣裝入石英玻璃管里制氙燈等。
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